Dinámica de la reacción F + D2(JI) (flecha) DF(vf,jf) + D en un experimento de dispersión de haces moleculares cruzados de alta resolución

Resumen

La dinámica de la reacción f+d2(ji) df(vf.jf)+d ha sido investigada en un experimento de dispersión de haces moleculares cruzados de alta resolución. Se han medido espectros de tiempo de vuelo de los productos df(vf.jf) dispersados en una amplia región angular a cinco energías de colisión en el intervalo ecm=90-240 mev. La resolución en energía de los espectros, de hasta 20 mev, permite la extracción secciones eficaces reactivas diferenciales e integrales en valor absoluto para los distintos estados vibracionales y rotacionales finales de los productos. La sección eficaz integral total de reaccion f+d2 crece monótonamente con la energía de colisión en todo el intervalo investigado, donde tiene un valor absoluto entre 1.5 a2 y 3.0 a2. La sección eficaz diferencial reactiva toma, en general, su maximo valor en los ángulos de dispersión en el sistema de referencia de centro de masas, 0cm, grandes. La sección eficaz diferencial de todos los productos se desplaza rápidamente con la energía de colisión hacia ángulos 0cm menores. La sección eficaz para los productos df (vf=4) se extiende en todo el intervalo de ángulos de dispersión con un valor apreciable y presenta un maximo en 0cm=0 cuya magnitud aumenta con la energía de colisión llegando a constituir el maximo absoluto de la distribucion angular de este estado vibracional. La energía de colisión favorece la excitación rotacional de todos los productos vibracionales, siendo aquellos dispersados en los ángulos 0cm intermedios los mas altamente excitados. En particular, la distribucion rotacional de los productos df(vf=2) y df(vf=3) presentan una pronunciada estructura bimodal a las energías de colisión mas bajas investigadas. La influencia de la rotación de los reactivos en la dinámica de la reaccion f+d2(ji) se ha investigado en experimentos de dispersión adicionales en los que se han variado las poblaciones rotacionales iniciales del d2. La presencia de rotación inicial resulta tener un efecto en general beneficioso en la reactividad, selectivo en estados finales y ángulos de dispersión. Se han realizado cálculos dinámicos cuanticos y cuasiclasicos en las superficies de energía potencial mas recientes para el sistema fd2, los cuales reproducen en general satisfactoriamente las principales características de las secciones eficaces diferenciales e integrales reactivas experimentales. Sin embargo, se observan también discrepancias significativas tanto a nivel cuantitativo como cualitativo.