Dinámica Molecular de la Reacción Ba(3P) + N2O ® BaO(A 1S+) + N2: Sección Eficaz

MAXIMILIANO ROSSA; CARLOS A. RINALDI; JUAN C. FERRERO

Termas de Río Hondo, Stgo. del Estero

Congreso; XIV CONGRESO ARGENTINO DE FISICOQUIMICA y QUÍMICA INORGÁNICA; 2005

Asociación Fisicoquímica Argentina

Recientemente ha sido puesta de manifiesto la importancia de los estudios de reacciones de óxido nitroso(N2O) con metales como procesos fundamentales y socialmente relevantes.1 En la actualidad, el N2Oencuentra una gran diversidad de aplicaciones beneficiosas en nuestra vida diaria, pero ejerce tambiénconsecuencias negativas, entre las que se cuenta su conocido efecto como ?gas invernadero? cuya emisiónen la atmósfera debería ser fuertemente reducida. De las varias propuestas disponibles, la adición de metalesa sistemas de combustión ha sido a menudo considerada como un modo eficiente de destruir N2O, a causade la gran exotermicidad y rapidez de las reacciones correspondientes. Además, dichas reacciones sonbastantes interesantes debido a que el óxido metálico producto es a menudo formado en superficies deenergía potencial excitadas energéticamente accesibles que conducen a fuerte quimiluminiscencia. Un mayornivel de profundidad en el estudio fundamental de dichos procesos surge de la evaluación del efecto queejercen las distintas formas de energía de los reactantes (por ejemplo, excitación electrónica o traslacional)sobre la reactividad del sistema.En este trabajo se presenta el primer estudio dinámico de la reacción quimiluminiscente Ba(3P) + N2O ®BaO(A 1S+) + N2 a energías de colisión en el régimen hipertérmico (> 0,5 eV). La reacción fue estudiada encondiciones de colisión única mediante la técnica de haces moleculares en configuración haz-gas, mientrasque el haz de Ba hipertérmico fue generado en múltiples estados electrónicos por ablación con láser deNd:YAG y caracterizado por métodos ópticos (Fluorescencia UV -Visible y Fluorescencia Inducida por Láser).El aporte a la reactividad total de los canales de menor energía Ba(1S, 3D) + N2O fue descontado pordesactivación selectiva del estado 3P en el haz atómico. Esto permitió además una estimación de la seccióneficaz quimiluminiscente absoluta en función de la energía de colisión, que resultó en buen acuerdo conpredicciones a partir del modelo del ?arpón? 2 con participación activa del modo vibracional de ?bending? delN2O en el mecanismo molecular de la reacción. El cruce de curvas covalente-iónico ocurriría a distanciasinternucleares relativamente cortas, lo que conduciría a barreras de potencial para la transferencia de carga.La simulación de los espectros quimiluminiscentes del BaO* reveló un reparto no estadístico de la energíaen ese fragmento de producto, mostrando evidencia de un mecanismo de tipo directo cuyo complejo decolisión es de vida corta (< 10-12 s).1 O. Tishchenko, E. S. Kryachko and M. T. Nguyen, in Fundamental World of Quantum Chemistry, ed. by E. J.Brändas and E. S. Kryachko, Vol II, p. 393-423 (2003 ), Kluwer Academic Publishers, The Netherlands.2 D. R. Herschbach, Adv. Chem. Phys. 10, 319 (1965).