Superficies de energía potencial adiabáticas para reacciones poliatómicas

F. HERNÁNDEZ; G. A. PINO; J. I. PALMA

Rosario

Congreso; XVIIICAFQQI; 2013

AAIFQ

de acuerdo con la aproximación de Born-Oppenheimer, el estudio teóricode una reacción química elemental se inicia con la determinación de la superficie deenergía potencial que gobierna el movimiento nuclear (SEP). Para ello es necesarioefectuar un gran número de cálculos de estructura electrónica con un alto nivel de teoría,dado que los parámetros que caracterizan a las reacciones químicas son muy sensibles ala barrera de potencial y a la topología de la SEP. Una vez obtenidos los puntos, sepresenta el desafío (no menor) de ajustarlos a fin de obtener una subrutina que pueda serusada para estudiar la dinámica nuclear. La manera más intuitiva de hacer este ajuste esproponer una forma funcional y luego variar los parámetros de la función propuesta a finde lograr el mejor acuerdo posible con las energías dadas. Sin embargo esta alternativano es adecuada para reacciones con más de cuatro átomos, dado que en tales casos noes sencillo determinar cuáles son las formas funcionales apropiadas. Debido a esto en losúltimos años se han propuesto diversos algoritmos para construir, de manera sistemática,las SEPs de reacciones poliatómicas.1 Entre estos métodos se destaca, por su eficiencia,el método de interpolación de Sheppard. Este método propone calcular la SEP como unasuma ponderada de expansiones de Taylor, alrededor de ciertos puntos de referencia.Objetivo: obtener un código que permita ajustar la SEP de reacciones con un númeroarbitrario de átomos, tal que pueda ser utilizado en estudios teóricos de la dinámica dereacciones químicas.Resultados: hemos desarrollado un programa FORTRAN que ajusta la SEP de sistemaspoliatómicos utilizando el método de interpolación de Sheppard. El programa sigue loslineamientos propuestos por Collins y sus colaboradores.2 El buen funcionamiento delmismo fue corroborado evaluando su capacidad para ajustar las energías del sistemaH+CH4 H2+CH3, provistas por la SEP de Jordan y Gilbert.3Como era de esperar, encontramos que la calidad de la SEP depende fuertemente delnúmero de puntos de referencia, Npoints. Asimismo, la velocidad de convergencia conrespecto a Npoints varía de acuerdo a la estrategia utilizada para seleccionar los puntos. Ennuestra presentación discutiremos las diferentes estrategias evaluadas y analizaremos lacorrelación entre el costo computacional de la SEP y la calidad de los resultadosobtenidos con la misma.