H-,2-+F反應的準經(jīng)典軌線研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、分子反應動力學是從分子或原子的微觀層次出發(fā)研究不同狀態(tài)下和不同分子體系中化學反應過程和機理的科學。目前依據(jù)豐富的實驗結(jié)果,應用合適的理論模型和精確的動力學計算,人們已經(jīng)獲取了大量的微觀化學反應的動力學信息,并對微觀化學反應的反應機理有了比較深入和透徹的理解與認識。 準經(jīng)典軌線計算是描述原子與分子碰撞反應動力學的一種有效方法,它通過求解哈密頓運動方程來處理原子核在勢能面上的運動,以軌線描述反應體系隨時間的變化,為動力學研究提供了物

2、理意義明確而且直觀的圖像。此方法比較簡單、直觀,計算結(jié)果比較準確,又避免了量子力學復雜的數(shù)值過程,因此已應用于許多化學反應體系,成為研究微觀化學反應的重要手段。通過軌線計算,能夠得到反應物能態(tài)、反應截面、激發(fā)函數(shù)、產(chǎn)物分子的能量配分、內(nèi)能態(tài)分布、轉(zhuǎn)動取向和空間角分布以及速度分布等大量數(shù)據(jù)。對于一個反應體系的初始構(gòu)型,準經(jīng)典軌線方法可以通過研究碰撞反應產(chǎn)物的內(nèi)能分布揭示化學反應的微觀機理。 本文主要是通過應用London—Eyri

3、ng—Polanyi—Sato(LEPS)勢能面和準經(jīng)典軌線理論對反應體系H2+F→HF+H進行了動力學計算。 研究表明,該反應體系包含兩種不同的反應模式——直接提取反應和間接插入反應,并對這兩種不同反應模式的產(chǎn)生機理做了探討,在隨后的計算中得到直接提取反應模式在反應中所占比重隨著碰撞能量的增大而增大,反應物處于振動激發(fā)態(tài)比在振動基態(tài)更能增強這種模式的產(chǎn)生。 其次對反應取向進行了研究,得到產(chǎn)物轉(zhuǎn)動角動量矢量關于相對速度取

4、向隨著能量的增大得到加強。因為對于三原子反應體系,產(chǎn)物轉(zhuǎn)動角動量矢量的分布對質(zhì)量因子非常敏感,當質(zhì)量因子較小時,反應物的軌道角動量和反應可資用能大部分轉(zhuǎn)換成產(chǎn)物的轉(zhuǎn)動角動量和內(nèi)能,隨著反應碰撞能變大,產(chǎn)物軌道角動量與反應物軌道角動量比值相應的減小,所以產(chǎn)物轉(zhuǎn)動角動量矢量關于相對速度矢量具有強烈取向。 論文共分為四章。 第一章為綜述,介紹了分子反應動力學所要解決的問題,以及在求解分子反應動力學問題中發(fā)展起來的理論。

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