Formación y estudio experimental y teórico de complejos de van der Waals entre óxido nitroso y peróxido de hidrógeno

M. VICTORIA BIANCO; BRYAN E. ARANGO HOYOS; ROSANA M. ROMANO; CARLOS O. DELLA VÉDOVA

San Miguel de Tucumán

Congreso; XXI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2019

Asociación Argentina de Investigaciones Fisicoquímicas

Introducción. Los complejos moleculares resultan de fundamental importancia comoprecursores de reacciones químicas y/o fotoquímicas. Es por esta razón que se han denominado a estas especies como -complejos prerreactivosl y se ha demostrado que los mismos direccionan las reacciones favoreciendo la formación de los productos. La espectroscopia IR de matrices de gases inertes a temperaturas criogénicas constituye una metodología ideal para el estudio de complejos moleculares. Esto se debe a que el aislamiento de una especie en una matriz rígida e inerte disminuye las interacciones intermoleculares y las bajas temperaturas (menores a 15 K) minimizan las componentes rotacionales de los espectros vibracionales. Como consecuencia de estos dos efectos, los espectros IR de matrices presentan absorciones mucho más agudas que los espectros IR en otras fases, permitiendo la diferenciación de las señales debida a un complejo molecular de las correspondientes a los monómeros que lo originan, que en muchos casos se encuentran muy cercanas.Resultados y conclusiones. En este trabajo se presenta la formación ycaracterización vibracional de complejos formados entre el óxido nitroso, N20, y el peróxido de hidrógeno, H202, en matriz de Ar sólido. El óxido nitroso fue preparado por reacción entre NaN02 y NH30HCI y aislado y purificado mediante técnicas de vacío. El peróxido de hidrógeno en fase gaseosa es inestable, por lo cual debió ser preparado in-situ. Para ello se sintetizó un aducto sólido 1 :1 entre agua oxigenada y urea. Este aducto, relativamente estable a temperatura ambiente, libera H202 al ser calentado a aproximadamente 70 ºC. Las posibles estructuras de complejos moleculares 1: 1 N20:H202 se estudiaron por métodos computacionales empleando el modelo B3LYP/6-311++G(d,p). Se optimizaron dos estructuras: una en la que la interacción se produce entre un par de electrones libres del átomo de nitrógeno terminal del N20 y el orbital antiligante del enlace 0-H y otra en la que el N20 interacciona a través del átomo deoxígeno. Se simularon los espectros vibracionales teóricos de los dos complejosdemostrándose que corresponden a mínimos sobre la hipersuperficie de energíapotencial. Estos complejos resultaron además más estables que los monómerosaislados. En los espectros IR experimentales de las matrices formadas se identificaron absorciones que pueden asociarse con la formación de estos complejos.