999精品在线视频,手机成人午夜在线视频,久久不卡国产精品无码,中日无码在线观看,成人av手机在线观看,日韩精品亚洲一区中文字幕,亚洲av无码人妻,四虎国产在线观看 ?

反應物振動量子數(shù)對O(1D)+HBr→OH+Br立體動力學影響的研究

2015-03-23 11:58:42許慎德
原子與分子物理學報 2015年2期
關鍵詞:振動研究

許慎德

(山東省莒縣第一中學, 莒縣276500)

反應物振動量子數(shù)對O(1D)+HBr→OH+Br立體動力學影響的研究

許慎德

(山東省莒縣第一中學, 莒縣276500)

立體動力學; 準經典軌線; 產物轉動取向

1 引 言

本文所研究的O(1D)+HBr體系是星際中的一類重要的化學反應.隨著立體化學動力學的發(fā)展, 此類反應引起了高度的關注[1-3]. 而且它作為一個典型的原子與分子的基元反應, 可用來檢測新的理論與實驗的標準. 該反應可以在單個勢能面得以完成[4], 并且存在兩種重要的競爭途徑.

→Br+OHΔH0=-60.0±1.0kcal/mol

O(1D)+HBr→

→H+BrOΔH0=-13.9±1.4kcal/mol

在近三十年里, 從實驗以及理論方面對該反應進行了大量的研究. 包括HOBr的振動轉動光譜[5-6]以及分子偶極矩[7].Wineetal.采用時間分辨的共振熒光探測了反應的產物通道[8]. 利用交叉分子束實驗技術, Balucanietal. 獲得了產物的分支比以及相應的反應截面[4].由于該反應時間短, 產物BrO可以采用時間分辨的UV吸收光譜進行測量[9].

理論方面, 也對該反應進行了一系列的研究. 最早的理論研究可以追溯到McGrath和Rowland等人計算得到了HOBr和異構體HBrO的平衡結構以及諧振頻率[10]. Petersonetal. 等人用從頭算的方法獲得了比較精確的勢能面[11].然而, 以往的工作主要研究對象為反應的標量屬性, 例如Tangetal. 采用含時波包理論計算了該反應的反應幾率和速率常數(shù), 結果表明反應幾率與速率常數(shù)對溫度影響不敏感[12]. 為了更充分地揭示出標題反應的動力學性質, 研究的重點不應該局限于反應的標量屬性, 對反應矢量性質同樣應該給予了足夠地重視.

準經典軌線(QCT)是一種研究反應體系矢量性質的有效方法, 多年來得到人們的廣泛應用[13-14]. 已經對許多重-輕-重反應體系, 如 O+HCl[15], Sr+HF[16], 以及 Ca+HCl[17]進行了研究. 迄今為止, 對于反應物的振動量子數(shù)對于具有深勢阱影響的研究還沒有報道. 采用量子的方法由于計算太大而非常困難, 準經典軌線方法可以解決上述的問題. 本文中我們采用準經典軌線方法研究了反應物v=0-7時該反應的立體動力學性質.

2 理論方法

本文計算是基于由Peterson等構造的精確基態(tài)勢能面[18]. QCT詳細描述參見文獻[19-23]. 我們選用質心坐標系如圖1, Z軸平行于反應物相對速度k, Y軸垂直于含有反應物相對速度k和產物相對速度k′的xz平面.

圖 1 質心坐標系下描述 k, k′ 和 j′ 相關圖Fig.1 The center-of-mass coordinate system used to describe the k, k′ and j′ correlations

(1)

(2)

其中

an=2

bn=2

產物轉動角動量j’ 的空間分布可用如下公式展開

(3)

參數(shù)

描述-k′、k′、j′三矢量的全三維角分布函數(shù)寫為:

(4)

3 結果與討論

我們給出了反應振動量子數(shù)分別為0-7時的反應物相對速度矢量k和產物的轉動角動量矢量j’ 兩矢量相關的函P(θr)分布,P(θr)的分布直接反映了k,j′的兩矢量相關. 從圖2可以很清晰地看出,P(θr)分布的峰值均位于θr=90°, 并且同時每一個反應都關于θr=90°對稱. 隨著振動量子數(shù)的增加, 峰值越來越大, 半高寬變窄表明反應的產物OH的轉動角動量的取向性非常強. 具體地說, 產物的轉動角動量矢量j′強烈地取向于垂直相對速度k的方向.

圖 2 反應物在不同的振動態(tài)時k-j′相關的p(θr)分布圖Fig.2 The distributions of p(θr) reflecting k-j′ correlations at different vibrational levels v=0-7 for the reagent vibrational excitation

圖 3 反應物在不同的振動態(tài)時相應于k-k′平面的p(θr)分布圖,從里向外振動量子數(shù)分別為0到7Fig.3 The dihedral angle distribution of p(φr) with respect to the k-k′ plane, plotted at reagent vibrational quantum numbers from inside to outside are v=0 to v=7, respectively

圖 4 反應O(1D)+HBr p(θr,φr)分布隨反應物振動量子數(shù)變化(a) v = 0; (b) v = 3 ; (c) v = 6Fig.4 Polar plots of the p(θr,φr) distributions with peaks and valleys at different vibrational levels. (a) v = 0; (b) v = 3 ; (c) v = 6

圖 5 反應O(1D)+HBr在不同反應物振動量子數(shù)的微分散射截面 (a) (k , q)=(0,0); (b) (k , q)= (2, 0)Fig.5 Two polarization-dependent generalized differential cross sectionsof the reagent vibrational quantum numbers with (a) (k , q)=(0,0); (b) (k , q)= (2, 0), respectively

4 結 論

VibrationLevelv=0v=1v=2v=3v=4v=5v=6v=7-0 36793-0 37516-0 37626-0 3749-0 39131-0 39459-0 39543-0 41659

[1] Yagi K, Williams J, Wang N Y, Cicerone R J. Atmospheric methyl bromide (CH3Br) from agricultural soil fumigations [J].Science, 1995, 267(5206): 1979.

[2] Tie X X, Brasseur G G. The importance of heterogeneous bromine chemistry in the lower stratosphere [J].Res.Lett., 1996, 23(18): 2505.

[3] Mahmud K, Kim J S, Fontijn A. A high-temperature photochemical kinetics study of the oxygen atom + hydrogen chloride reaction from 350 to 1480 K [J].J.Phys.Chem., 1990, 94(7): 2994.

[4] Balucani N, Beneventi L, Casavecchia P,etal. The dynamics of the reaction of O(1D) with HBr studied by crossed molecular beams and time-resolved Fourier transform spectroscopy [J].Can.J.Chem., 1994, 72(3): 888.

[5] McRae G A, Cohen E A. Theν2band of HOBr [J].J.Mol.Spectrosc., 1990, 139(2): 369.

[6] Koga Y, Takeo H, Kondo S,etal. The rotational spectra, molecular structure, dipole moment, and hyperfine constants of HOBr and DOBr [J].J.Mol.Spectrosc., 1989, 138(2): 467.

[7] Cohen E A, McRae G A, Tan T L,etal. The ν1band of HOBr [J].J.Mol.Spectrosc., 1995, 173(1): 55.

[8] Wine P H, Wells J R, Ravishankara A R. Channel specific rate constants for reactions of O(1D) with HCl and HBr [J].J.Chem.Phys., 1986, 84(3): 1349.

[9] Cronkhite J M, Wine P H. Branching ratios for BrO production from reactions of O(1D) with HBr, CF3Br, CH3Br, CF2ClBr, and CF2HBr [J].Int.J.Chem.Kinet., 1998, 30(8): 555.

[10] McGrath M P, Rowland F S. Ideal gas thermodynamic properties of HOBr [J].J.Phys.Chem., 1994, 98(18): 4773.

[11] Tang B Y, Tang Q K, Chen M D,etal. Quantum scattering calculation of theO(1D)+HBr reaction [J].J.Chem.Phys., 2004, 120(18): 8537.

[12] Wang M L, Han K L, Zhan J P,etal. Reaction dynamics of the Sr(3RJ)+ RI → SrI*+ R (R=CH3, CH3CH2) systems: rotational alignment, electronic state branching ratio and vibrational state population of products [J].Chem.Phys.Lett., 1997, 278(4): 307.

[13] Han K L, He G Z, Lou N Q. Effect of location of energy barrier on the product alignment of reactionA+BC[J].J.Chem.Phys., 1996, 105(19): 8699.

[14] Zhu T, Hu G D, Zhang Q G. Quasi-classical trajectory study of the reaction O(3P) + HCl → OH + Cl and O(3P) + DCl → OD + Cl: Vector and scalar properties [J].J.Mol.Stru.Theo., 2010, 948(3): 36.

[15] Cai M Q, Zhang L, Tang B Y,etal. Erratum to “Quasiclassical calculation of the chemical reaction Sr+HF” [Chemical Physics 255 (2000) 283-289] [J].Chem.Phys., 2000, 260(1-2): 281.

[16] Tang P Y, Li D L, Wu M M,etal. Rotational alignment of product molecules from the reaction Ca + HCl→CaCl + H [J].J.Theor.Comput.Chem., 2011, 10(1): 19.

[17] Chu T S, Zhang Y, Han K L. The time-dependent quantum wave packet approach to the electronically nonadiabatic processes in chemical reactions [J].Int.Rev.Phys.Chem., 2006, 25(1-2): 201.

[18] Peterson K A. An accurate globalabinitiopotential energy surface for theX1A′ electronic state of HOBr [J].J.Chem.Phys., 2000, 113(11): 4598.

[19] Jiang Z J, Wang M S,Yang C L. Stereodynamics study of the reaction H/D/T+LiH [J].J.At.Mol.Phys., 2013, 30(2): 229(in Chinese) [姜志軍, 王美山, 楊傳路. H/D/T+LiH 反應的立體動力學研究[J]. 原子與分子物理學報, 2013, 30(2): 229]

[20] Miranda M P D, Aoiz F J, Brouard M,etal. Spatial distributions of angular momenta in quantum and quasiclassical stereodynamics [J].J.Chem.Phys., 2004, 121(20): 9830.

[21] Chen M D, Han K L, Lou N Q. Vector correlation in the H+D2reaction and its isotopic variants: isotope effect on stereodynamics [J].Chem.Phys.Lett., 2002, 357(5-6): 483.

[22] Miranda M P D, Clary D C. Quantum dynamical stereochemistry of atom-diatom reactions [J].J.Chem.Phys., 1997, 106(11): 4509.

[23] Chu T S. Quantum mechanics and quasiclassical study of the H/D+FO → OH/OD + F, HF/DF + O reactions: Chemical stereodynamics [J].J.Comp.Chem., 2010, 31(7): 1385.

[24] Chen M D, Han K L, Lou N Q. Theoretical study of stereodynamics for the reactions Cl+H2/HD/D2[J].J.Chem.Phys., 2003, 118(10): 4463.

[25] Zhao J, Xu Y, Yue D G,etal. Quasi-classical trajectory study of the reaction H + FO → OH + F [J].Chem.Phys.Lett., 2009, 471(1-3): 160.

[26] Li W L, Wang M S, Dong Y M,etal. A comparison of the stereodynamics between the reactions H + HH(D, T) and the reactions H-+ HH(D, T) [J].Chem.Phys., 2008, 348(1-3): 97.

[27] Han K L, Zhang L, Xu D L,etal. Experimental and theoretical studies of the reactions of excited calcium atoms with ethyl andn-Propyl bromides [J].J.Phys.Chem. A, 2001, 105(13): 2956.

[28] Zhang W Q, Li Y Z, Xu X S,etal. Isotope effects on the dynamics in the ion-diatomic collisions of D+, H+with H2and D2molecules [J].Chem.Phys., 2010, 367(2-3): 115.

[29] Wang M L, Han K L, He G Z. Product rotational polarization in the photoinitiated bimolecular reaction A+BC→AB+C on attractive, mixed and repulsive surfaces [J].J.Chem.Phys., 1998, 109(13): 5446.

[31] Zhao J, Xu Y, Meng Q T. Influence of collision energy on the axial polarization of product molecule for reaction F + HO → HF + O [J].Can.J.Phys., 2009, 87(12): 1247.

[31] Yao L, Zhong H Y, Liu Y L,etal. Quasi-classical trajectory study of the reaction dynamics of Ca(1S0,3P) atoms with CHCl3[J].Chem.Phys., 2009, 359(1-3): 151.

[32] Liu S L, Shi Y. Theoretical investigation of the effect of rotational excitation on the stereodynamics of the O(3P)+H2→OH+H reaction [J].Chem.Phys.Lett., 2011, 501(4-6): 197.[33] Xu W W, Liu X G, Luan S H,etal. An ab initio potential energy surface of the He+HH+→HeH++H reaction [J].Chem.Phys.Lett., 2008, 464(1-3): 92.

[34] Zhang W Q, Cong S L, Zhang C H,etal. Theoretical study of dynamics for the abstraction reaction H′ + HBr(v=0,j=0) → H′H + Br [J].J.Phys.Chem. A, 2009, 113(16): 4192.

[35] Zhang W, Liu Y F, He X H. Effect of reagent rotation on the integral cross-sections and isotopic branching of the reactions H-+ HD and D-+ HD [J].Chem.Phys.Lett., 2010, 489(4-6): 237.

[36] Zhang W Q, Li Y Z, Xu X S,etal. Isotope effects on the dynamics in the ion-diatomic collisions of D+, H+with H2and D2molecules [J].Chem.Phys., 2010, 367(2-3): 115.

[37] Yu Y J, Xu Q, Xu X W. Influence of rotational excitation and collision energy on the stereo dynamics of the reaction: N(4S) + H2(v= 0, j= 0, 2, 5, 10) → NH(X3.Σ-) + H [J].Chin.Phys. B, 2011, 20(12): 123402.

[38] Liang J J, Yang C L, Wang L Z. Collision energy effect on the H′ + BrH (ν= 0,j= 0) → H′Br + H reaction: A quasi-classical trajectory study [J].Chem.Phys., 2012, 392(1): 180.

[39] Aldegunde J, Aoiz F J, Gonzalez-Sanchez L. Orientation effects in Cl + H2inelastic collisions: characterization of the mechanisms [J].Phys.Chem.Chem.Phys., 2012, 14(8): 2911.

[40] Chen J W, Liu X G, Sun H Z. Effect of collision energy on the reactivity O++T2→OT++T by the quasiclassical trajectory method [J].Chin.Phys.Lett., 2011, 28(9): 093101.

[41] Liu S L, Shi Y. Theoretical study of isotopic effect of oxygen atom on the stereodynamics for the O(3P)+ D2→ OD+D reaction [J].Chin.Phys.Lett., 2010, 27(12): 123103.

[42] Han K L, Zheng X G, Sun B F,etal. Chemical reaction dynamics of barium atom with alkyl bromides [J].Chem.Phys.Lett., 1991, 181(5) : 47.

[43] Wei Q, Zhou B, Li X,etal. Theoretical study of stereodynamics for the O(3P)+H2→OH+H reaction [J].J.At.Mol.Phys., 2010, 27(3): 469(in Chinese) [魏強, 周波, 李興, 等. O(3P)+H2→OH+H reaction反應的立體動力學研究 [J]. 原子與分子物理學報, 2010, 27(3): 469]

[44] Xue L L, Miao X Y. Effects of collision energy on stereodynamics for the reaction S(D1)+H2→SH+H [J].J.At.Mol.Phys., 2011, 28(5): 889 (in Chinese) [薛麗麗, 苗向陽. 碰撞能對S(D1)+H2→SH+H發(fā)應立體動力學性質的影響[J]. 原子與分子物理學報, 2011, 28(5): 889]

Influence of reagen vibration on the stereodynamics of theO(1D)+HBr→OH+Brreaction

XU Shen-De

(The first middle school of Juxian, Juxian 276500, China)

Stereodynamic; Quasi-classical trajectory; Product rotational alignment

103969/j.issn.1000-0364.2015.02.013

2013-12-20

許慎德(1970—), 男, 山東省莒縣人, 本科, 主要從事計算數(shù)學研究. E-mail: xushende9@163.com

O

A

猜你喜歡
振動研究
振動的思考
科學大眾(2023年17期)2023-10-26 07:39:14
噴水推進高速艇尾部振動響應分析
FMS與YBT相關性的實證研究
2020年國內翻譯研究述評
遼代千人邑研究述論
This “Singing Highway”plays music
視錯覺在平面設計中的應用與研究
科技傳播(2019年22期)2020-01-14 03:06:54
EMA伺服控制系統(tǒng)研究
振動攪拌 震動創(chuàng)新
中國公路(2017年18期)2018-01-23 03:00:38
中立型Emden-Fowler微分方程的振動性
主站蜘蛛池模板: 91口爆吞精国产对白第三集| 国产特级毛片| 中文字幕乱码二三区免费| 伊人久久青草青青综合| 九九热视频在线免费观看| 国产福利免费视频| 日本手机在线视频| 亚洲成综合人影院在院播放| 婷婷综合在线观看丁香| 97在线公开视频| 国产91麻豆视频| 国产99在线观看| 日韩美一区二区| 99久久国产综合精品2020| 国模极品一区二区三区| 欧美日本一区二区三区免费| 看国产一级毛片| 怡春院欧美一区二区三区免费| 最新国产高清在线| 丁香亚洲综合五月天婷婷| 免费a在线观看播放| 国产97公开成人免费视频| 久久精品中文字幕免费| 中文无码精品A∨在线观看不卡| 国产精品爽爽va在线无码观看 | 青青草原国产av福利网站| 国产精品一区在线麻豆| 亚洲欧美成aⅴ人在线观看| 亚洲天堂日韩av电影| 六月婷婷激情综合| 日本欧美中文字幕精品亚洲| 亚洲国产日韩视频观看| 日韩免费无码人妻系列| 高清免费毛片| 婷婷六月综合网| 久久夜色精品国产嚕嚕亚洲av| 91免费观看视频| 国产精品永久不卡免费视频| 欧美第一页在线| 国模沟沟一区二区三区| 亚洲AⅤ综合在线欧美一区| 狠狠色噜噜狠狠狠狠奇米777 | 五月婷婷丁香综合| 亚洲国产精品无码久久一线| 91久久国产热精品免费| 蜜臀av性久久久久蜜臀aⅴ麻豆 | 一本无码在线观看| 激情网址在线观看| 国产欧美视频一区二区三区| 欧美日韩高清在线| 九九热在线视频| 国产精欧美一区二区三区| 在线观看国产精品日本不卡网| 色网在线视频| 亚洲性日韩精品一区二区| 国产九九精品视频| 国产打屁股免费区网站| 国产丝袜第一页| 亚洲第一av网站| 一级毛片在线免费视频| 国产91无码福利在线| 日韩黄色在线| 国产精品久久国产精麻豆99网站| 亚洲天堂视频网站| 国产成人综合久久| 伊在人亚洲香蕉精品播放 | 久久网综合| 亚洲国产成人精品青青草原| 中文字幕人妻无码系列第三区| 99久久精品美女高潮喷水| 国产亚洲高清视频| 久久亚洲精少妇毛片午夜无码| 亚洲国产综合精品一区| 中文字幕中文字字幕码一二区| 欧美不卡视频在线| 国产成人h在线观看网站站| 国模私拍一区二区| 亚洲成a人片| 国产福利免费在线观看| 久久综合丝袜日本网| 国产日韩丝袜一二三区| 伊人久久久大香线蕉综合直播|