Estudio experimental y teórico de reacciones químicas relevantes para la química atmosférica entre o(1d) e hidrocarburos

Resumen

La tesis desarrollada ha consistido fundamentalmente en el estudio, tanto teórico como experimental, de las reacciones de interés atmosférico entre átomos de oxígeno en su primer estado electrónico excitado 1D y moléculas de hidrocarburo. Desde el punto de vista experimental, se ha hecho uso de un dispositivo láser de bombeo y sonda para estudiar las reacciones entre O(1D) y los hidrocarburos metano (CH4), etano (C2H6), propano (C3H8) y etileno (C2H4). Los átomos de O(1D) han sido generados a partir de la fotólisis de moléculas de N2O a 193 mm y las distribuciones de estados internos del producto hidroxilo (OH) de esos procesos han sido estudiadas mediante la técnica de la fluorescencia inducida por láser. Los primeros resultados experimentales obtenidos en la tesis han sido determinados para las reacción entre O(1D) y los hidrocarburos saturados CH4, C2H6 y C3H8, para las que se estudiaron los estados internos del producto OH asociados a los niveles vibraciones v"" = 0-1. Para ellos se obtuvo que el estado doblete-A II(A') de OH era formado de manera preferente y que, en cambio, los dos estados espín=órbita II3/2 y II1/2 de esa especie eran producidos de manera estadística. Las distribuciones rotacionales determinadas para v""=0 son bimodales, lo que indica que existe un doble mecanismo de reacción que contribuye a la formación de productos en ese estado vibracional: mecanismos de inserción + rápida disociación (genera moléculas de OH internamente excitadas) y de inserción + lenta disociación (genera moléculas de OH internamente poco excitadas). La contribución de ese segundo mecanismo a la reactividad aumenta con el tamaño del hidrocarburo. En cuanto a las distribuciones rotacionales obtenidas para v""=1 son excitadas y unimodales en todos los casos (aportación del mecanismo de inserción + rápida disociación). La relación de poblaciones vibracionales entre los niveles v""=1 y v""=o de OH, es decir, la ex