آثار هم راستایی و جهت گیری در بحث دینامیک برخورد



آثار هم راستایی و جهت گیری در بحث دینامیک برخورد

 

مترجم: فرید احسانلو
منبع:راسخون
 
اخیراً بررسی جنبه‌های جدیدی از اثرات همراستایی و سمتیت اتمها و مولکول‌ها در دینامیک برخورد، با استفاده از تابش لیزری قطبیده، زمینه جالبی برای پژوهش شده است. در آزمایش‌های جدید از برهم کنش ضعیف واندروالسی اتمها و مولکول‌ها استفاده می‌شود تا مولکول‌ها را، به منظور بررسی‌های حالت – به – حالت دینامیکی، در خوشه‌های مولکولی همراستا کنند.در آزمایش کلاسیک اثر همراستایی مولکول‌ها بر دینامیک واکنش، از یک میدان مغناطیسی شش قطبی استفاده می‌شد تا مولکول‌های I3CH را در یک واکنش باریکه متقاطع با اتمی مانند Rb همراستا کنند. در این پراکندگی، عدم تقارن واکنشی بزرگی به چشم می‌خورد، به طوری که اگر اتم Rb به انتهای CH مولکول نزدیک شود، احتمال واکنش به طور چشمگیر کاهش می‌یابد.از مطالعه جامع اثرات همراستایی در سیستم ۳O+NO معلوم شده است که مولکول NO می‌تواند به اتم O مرکزی یا به یک اتم O انتهایی مولکول ازن نزدیک شود و با آن واکنش کند. اخیراً نیز در مطالعات مربوط به واکنش‌ها و انتقال انرژی در اتم‌های Ca و Na، از الگوهای برانگیختگی لیزری برای همسو کردن اوربیتال‌های برانگیخته این اتم‌ها استفاده شده است. مشاهده می‌شود که در واکنش Ca در حالت P با ۲Cl، میزان تولید CaCl(A) در حالت برانگیخته، به شدت تابع جهت اوربیتال در حین برخورد است. واکنش بالا، در صورتی که اوربیتال P بر امتداد ذره ورودی عمود باشد، به نحو محسوسی محتملتر خواهد بود. انتقال انرژیی که از برخورد گازهای نادر ناشی می‌شود و Ca را از حالت P5به حالت نزدیک به تشدید P5 می‌برد نشان می‌دهد که با تغییر امتداد اوربیتال p5، تغییری به میزان ۵۰ درصد در مقطع برخورد حاصل می‌شود. این نتایج را می‌توان بر این اساس که سطوح انرژی پتانسیل، در برخوردهای موازی و قائم، متفاوت است، با موفقیت توضیح داد. مطالعات باریکه متقاطع، با تفکیک زاویه‎‌ای مناسب و با تدارک دقیق حالت لیزری حاکی از آن است که همراستایی مرجع برای واکنش یک اوربیتال (d4)Na با HCl، مربوط به موردی است که اوربیتال در جهت نزدیک شدن دو ذره قرار می‌گیرد.در مورد واکنش دهنده‌های مولکولی، می‌توان به کمک تفکیک نوری انتخابی به وسیله یک لیزر پر قدرت، عملاً همه مولکول‌ها را، به استثنای آنهایی که در راستای محور هستند، همراستا کرد. از این راه می‌توان صفحه چرخش IBr را انتخاب کرد و در این صورت معلوم می‌شود که شدت واکنش IBr با اتم‌های برانگیخته Xe، وقتی که صفحه مولکول موازی راستای حرکت واکنش دهنده باشد، به میزان زیادی بیشتر می‌شود. اطلاعات مربوط به همراستایی اوربیتال‌های مولکولی ای که در حالت‌های گذاری واکنش‌های شیمیایی دخالت دارند، از راه تجزیه و تحلیل اجزای طیفی دوتایی لاندا در محصولات واکنش، به دست می‌آید. مثلاً در واکنش اتم‌های H سریع با ۲O، یک جزء دوتایی لاندا، که در آن الکترون تنهای اوربیتال p در صفحه چرخش مولکول نهایی OH باقی مانده است، شدیداً مرجع است. به منظور تدارک آرایش‌های هندسی مشخص برای واکنش با برانگیختگی لیزری یا برای چند پاره شدن نوری، از تشکیل خوشه واندروالسی ضعیف استفاده می‌شود. از این راه، آرایش‌های الکترونی محوری و قائم اوربیتال‌های Pی اتم فلز برانگیخته می‌شوند تا واکنشی درونی در مجتمع واندروالسی ۲H-Hg، تولید کنند؛ حالت‌های نهایی HgH، آشکارسازی شده‌اند. این حالت‌ها نشان می‎‌دهند که دو همراستایی مذکور، رفتارهای دینامیکی کاملاً متفاوتی دارند. یک مجتمع HBr-2CO تشکیل می‌شود و از طریق تفکیک نوری HBr، به واکنش درونی می‌پردازد و محصولات نهایی OH را تولید می‌کند. جمعیت چرخشی OH در این مورد که وضع هندسی ثابت دارد، با مورد واکنش در توده جسم، که در آن مقادیر مختلف پارامتر برخورد و جهت گیری‌های متفاوت در نمونه وجود دارد، بسیار متفاوت است.
این آزمایش‌های بدیع، راه‌های جدیدی برای درک دینامیک برخوردهای واکنش زا و انتقال دهنده انرژی، و اثرات هندسی همراستایی اوربیتال بر تبدیلات الکترونی، پیش پای ما می‌گذارد.

 



لینک منبع

اشتراک گذاری مطلب

انتشار مطالب با ذکر منبع مجاز می باشد.