碰撞能对K(2S)+HF(X1Σ+)→KF(X1Σ+)+H(2S)反应的影响

doi:10.7503/cjcu20210198

高等学校化学学报 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (7): 2279.doi: 10.7503/cjcu20210198

碰撞能对K(²S)+HF(X¹Σ⁺)→KF(X¹Σ⁺)+H(²S)反应的影响

陈海亮¹，张志红²，吕文彩^1,3

^1.青岛大学物理科学学院, 青岛 266000
^2.鲁东大学物理与光电工程学院, 烟台 264025
^3.吉林大学理论化学研究所, 长春 130000

收稿日期:2021-03-24 出版日期:2021-07-10 发布日期:2021-06-18
基金资助:
国家自然科学基金(21773132)

Effect of Collision Energy on the Stereodynamics of the Reaction K（²S）+HF（X¹Σ⁺）→KF（X¹Σ⁺）+H（²S）

CHEN Hailiang¹, ZHANG Zhihong², LYU Wencai¹^,³()

^1.College of Physics，Qingdao University，Qingdao 266071，China
^2.School of Physics and Optoelectronics Engineering，Ludong University，Yantai 264025，China
^3.Institute of Theoretical Chemistry，Jilin University，Changchun 130021，China

Received:2021-03-24 Online:2021-07-10 Published:2021-06-18
Contact: LYU Wencai E-mail:wencailu@jlu.edu.cn
Supported by:
the National Natural Science Foundation of China(21773132)

摘要/Abstract

摘要：

基于Sayós等构建的基态势能面, 运用准经典轨线方法对原子-分子反应K(²S)+HF(X¹∑⁺)→KF(X¹∑⁺)+ H(²S)的立体动力学性质进行了研究. 计算了该反应的极化微分反应截面、两矢量k?j'相关分布函数P(θ_r)、三矢量k?k'?j'相关分布函数P(?_r)和空间分布函数P(θ_r,?_r). 结果表明, 产物KF的转动角动量j′不仅在垂直于反应物相对速度矢量k的方向上有强烈的取向效应, 而且还定向于y轴的负方向, 转动角动量j′敏感地依赖于碰撞能.

关键词: 立体动力学, 准经典轨线方法, 矢量相关, 碰撞能效应

Abstract:

The stereodynamics of the atom-molecule reaction K（²S） +HF（X¹∑⁺）→KF（X¹∑⁺） +H（²S） was studied using quasi-classical trajectory method based on the potential energy surface constructed by Sayós et al. Four generalized polarization-dependent differential cross-sections［（2π/σ）（dσ₀₀/dω_t），（2π/σ）· （dσ₂₀/dω_t），（2π/σ）（dσ₂₂₊/dω_t），（2π/σ）（dσ_21-/dω_t）］， the distributions function［P（θ_r）］， the dihedral angle distribution function［P（?_r）］ and the polar distriloution function［P（θ_r，?_r）］are studied in detail. The results show that the rotational angular momentum j′of the product KF is not only strongly aligned along the direction perpendicular to k， but also oriented along the negative direction of the y axis. The orientation of j′depends very sensitively on the collision energy.

Key words: Stereodynamics, Quasi-classical trajectory, Vector correlation, Collision energy effect

中图分类号:

O643.12

TrendMD:

陈海亮, 张志红, 吕文彩. 碰撞能对K(²S)+HF(X¹Σ⁺)→KF(X¹Σ⁺)+H(²S)反应的影响. 高等学校化学学报, 2021, 42(7): 2279.

CHEN Hailiang, ZHANG Zhihong, LYU Wencai. Effect of Collision Energy on the Stereodynamics of the Reaction K（²S）+HF（X¹Σ⁺）→KF（X¹Σ⁺）+H（²S）. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(7): 2279.

图/表 6

Fig.1 Centre?of?mass coordinate system that describes the correlations k, k′ and j′

Fig.2 Distributions of P(θr), reflecting the k?j′ correlation at three collision energies

Table 1 Values of product rotational alignment parameter P2(j′·k) calculated at three collision energies

Reaction system	E_c/eV	<P₂（*j′·k*）>
K + HF（v = 0， j= 0） →KF+H	1.0	-0.499682
	1.4	-0.499951
	1.8	-0.499971

Fig.3 P(?r) distribution for j′ with respect to the k?k′ plane at three collision energies

Fig.4 Polar plots of P(θr,?r) distribution averaged over all scattering angles for K+HF(v=0, j=0)→KF+H reaction at the collision energy of 1.0 eV(A), 1.4 eV(B) and 1.8 eV(C)

Fig.5 Four PDDCSs for the reaction K+HF(v=0, j=0)→KF+H at three collision energies, plotted as a function of scattering angle(θt)

参考文献 26

1	Hoffmeister M.， Schleysing R.， Loesch H. J.， J. Phys. Chem.，1987， 91（21）， 5441―5445
2	Loesch H. J.， Hoffmeister M.， J. Chem. Soc.， Faraday Trans.， 1989， 85（2）， 1249
3	Loesch H. J.， Remscheid A.， Stenzel E.， Stienkemeier F.， Stenbecker B. Wu， Edited by MacGillivray W. R.， McCarthy I. E.， Standage M. C.， Physics of Electronic and Atomic Collisions， Adam Hilger， Bristol， 1992， 578―588
4	Heismann F.， Loesch H. J.， Chem. Phys.， 1982， 64（1）， 43―67
5	Hoffmeister M.， Potthast L.， Loesch H. J.， Chem. Phys.， 1983， 78（3）， 369―380
6	Grote W.， Hoffmeister M.， Schleysing R.， Zerhau⁃Dreihöfer H.， Loesch H. J.， Edited by Whitehead J. C.， Selectivity in Chemical Reactions， Kluwer， Dordrecht， 1988， 47
7	Sayós R.， Hernando J.， Sierra J. D.， Rodríguez M. A.， González M ， Phys. Chem. Chem. Phys.， 2001， 3（21）， 4701―4711
8	Aguado A.， Paniagua M.， Lara M.， Roncero O.， J. Chem. Phys.， 1997， 107（23）， 10085―10095
9	Miranda M. D.， Crocchianti S.， Laganà A.， J. Phys. Chem. A， 1999， 103（50）， 10776―10782
10	Aoiz F. J.， Verdasco E.， Sóez Róbnos V.， Loesch H. J.， Menéndez M.， Stienkemeier F.， Phys. Chem. Chem. Phys.， 2000， 2（4）， 541―548
11	Laganà A.， Hernández M. L.， Alvariño J. M.， Castro L.， Palmieri P.， J. Chem. Phys.， 1997， 106（24）， 10222―10229
12	Topaler M. S.， Truhlar D. G.， Chang X. Y.， Piecuch P.， Polanyi J. C.， J. Chem. Phys.，1998， 108（13）， 5378―5390
13	Topaler M. S.， Truhlar D. G.， Chang X. Y.， Piecuch P.， Polanyi J. C.， J. Chem. Phys.，1998， 108（13）， 5349―5377
14	Tang P. Y.， Quan W. L.， Tang B. Y.， J. Theor. Comput. Chem.， 2006， 5（2），243―253
15	Heismann F.， Loesch H. J.， Chem. Phys.， 1982， 64（1）， 43―67
16	Mayneris J.， Martínez R.， Hernando J.， Gray S. K.， Gonzále M.， J. Chem. Phys.， 2008， 128（14）， 144302
17	Han K. L.， He G. Z.， Lou N. Q.， J. Chem. Phys.， 1996，105（19）， 8699―8704
18	Wang M. L.， Han K. L.， He. G. Z.， J. Chem. Phys.， 1998， 109（13）， 5446―545
19	Wang M. L.， Han K. L.， He G. Z.， J. Phys. Chem. A， 2010， 102（50）， 10204―10210
20	Zhang X.， Han K. L.， Int. J. Quantum Chem.， 2010， 106（8）， 1815―1819
21	Zhang W. Q.， Cong S. L.， Zhang C. H.， Xu X. S.， Chen M. D.， J. Phys. Chem. A， 2009， 113（16）， 4192
22	Zhang W. Q.， Li Y. Z.， Xu X. S.， Chen M. D.， Chem. Phys.， 2010， 367（2/3）， 115―119
23	Shafer⁃Ray N. E.， Orr⁃Ewing A. J.， Zare R. N.， J. Phys. Chem. A， 1995， 99（19）， 7591―7603
24	Aoiz F. J.， Brouard M.， Enriquez P. A.， J. Chem. Phys.， 1996， 105（12）， 4964―4982
25	Li R. J.， Han K. L.， Li F. E.， Lu R. C.， He G. Z.， Lou N. Q.， Chem. Phys. Lett.， 1994， 220（ 3―5）， 281―285
26	Han K. L.， Zhang L.， Xu D. L.， He G. Z.， Lou N. Q.， J. Phys. Chem. A， 2001， 105（13）， 217―230

[1]	许雪松, 李磊, 荆波, 杨鲲. 振动激发对O+DCl $⟶$ OD+Cl反应动力学性质的影响[J]. 高等学校化学学报, 2016, 37(7): 1390.
[2]	张志红, 雷鹏. 准经典轨线方法对Ca+CD₃I→CaI+CD₃同位素效应的动力学研究[J]. 高等学校化学学报, 2013, 34(6): 1450.
[3]	许雪松, 张文芹, 段丽华, 陈茂笃. O+HCl→OH+Cl反应的立体动力学的准经典轨线研究[J]. 高等学校化学学报, 2010, 31(5): 1034.
[4]	张志红,陈茂笃,丛书林 . 基态钙原子与二氯甲烷反应的动力学研究[J]. 高等学校化学学报, 2008, 29(3): 596.

碰撞能对K(²S)+HF(X¹Σ⁺)→KF(X¹Σ⁺)+H(²S)反应的影响

Effect of Collision Energy on the Stereodynamics of the Reaction K（²S）+HF（X¹Σ⁺）→KF（X¹Σ⁺）+H（²S）

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 6

参考文献 26

相关文章 4

编辑推荐

Metrics

本文评价