De la estructura electrónica a la dinámica de reacciones. Estudio teórico de los sistemas o(3p, 1d)+h2o y n(4s)+02

Resumen

En esta Tesis se han estudiado reacciones importantes en química atmosférica (O(1D)+H2O y N(4S)+O2) y en procesos de combustión (O(3P)+H2O) desde un punto de vista teórico. Así pues, se han realizado cálculos de estructura electrónica para caracterizar los diferentes puntos estacionarios (mínimos y estados de transición) implicados en los diferentes mecanismos microscópicos de reacción posibles. Para realizar los cálculos anteriores se han utilizado métodos ab initio monorreferentes (UMP2 y PUMP4), métodos ab initio multirreferentes (CASSCF y CASPT2) y la teoría del funcional de la densidad (UB3LYP). A partir de los cálculos anteriores se han derivado superficies de energía potencial (SEP) analítica realizando un ajuste a una expansión a varios cuerpos. Así pues, se han obtenidos tres superficies: 1,- SEP 1A para el sistema O(1D)+H2O 2,- SEP 2A' para el sistema N(4S)+O2 3,- SEP 4A' para el mismo sistema La primera de las superficies anteriores se ha obtenido utilizando un modelo pseudotriatómico donde un fragmento OH se ha tratado comoun pseudoátomo de 17 u.m.a., situado en su centro de masas. El modelo anterior fue motivado por el hecho de que uno de los enlaces OH en todos los puntos estacionarios localizados se mantenía constante alrededor de 0.97 A y que experimentalmente se había observado que uno de los fragmentos OH actuaba como espectador. Con las superficies anteriores se ha estudiado la dinámica de reacciones para los diferentes sistemas de interés. Para las reacciones del O(1D) con H2O se han realizado cálculos dinámicos mediante el método de las trayectorias cuasiclásicas (QCT) para la reacción de producción de dos radicales OH y la de producción de H+HO2. Únicamente existe información experimental para la primera de las reacciones anteriores, habiéndose obtenido resultados muy cercanos a los experimentales para la constante de velocidad a 300K, las distribuciones vibracionales d