Teraflop 73 - Novembre - cesca

modelització de la dinàmica de
les reaccions químiques elementals,
és tant d’interès fonamental com aplicat
(làsers químics, reaccions atmosfèriques,
processos de combustió, medi interestel·lar,
etc.). La metodologia disponible
s’utilitza per tal d’interpretar i comprendre
a nivell molecular com es produeixen
les reaccions elementals, la qual cosa ofereix
la possibilitat d’actuar controlant la
reacció. A la vegada, permet obtenir les
magnituds experimentals relacionades
amb la velocitat de les reaccions químiques,
oferint la possibilitat de calcular-les
en aquells casos en què els corresponents
estudis experimentals són difícils o
irrealitzables. El procediment seguit consisteix
en: l’obtenció de la o les superfícies
d’energia potencial (SEP) que governen
el moviment dels nuclis durant la reacció;
l’ajust funcional de la SEP i la realització
dels càlculs dinàmics basant-se en
Cap
Antoni Aguilar
Integrants J.M. Lucas, J. De Andrés,
M. Albertí, X. Giménez, J. Sogas,
F. Huarte i M. Sabidò
Període
1998-2003
Nombre de publicacions
33
Hores usades (4%)
CPQ: 9.803 h
N/V: 36.027 h
IBM: 70.345 h
Altres: 20 h
• “Reactivity Enhanced by Under-barrier Tunneling
and Resonances: the F+H2->HF+H reaction”.
Chem. Phys. Lett., Vol. 371, 2003, p.
504-509.
• “A Quasiclassical Trajectory Study of the
Multichannel H(1)+H(2)BO->BO+H2, PUBLICACIONS L’estudi teòric, computacional i de
Química teòrica
Dinàmica de reaccions químiques
elementals
“La dinàmica dels sistemes reactius ió-molècula: des del vessant experimental
al repte d’un estudi teòric acurat a nivell molecular”
la resolució de les equacions del moviment,
emprant el mètode de les trajectòries
quasiclàssiques (QCT), o millor, emprant
mètodes quàntics (MQ).
Pel que fa als càlculs de SEP de tipus
ab initio, s’han estudiat recentment
el sistema Ar*+ClF (CIS a nivell UHF), i
la reacció ió-molècula He + +H2 (MRCI incloent-hi
CISD de l’espai CASSCF). Utilitzant
pseudopotencials, s’han obtingut
darrerament diverses SEP per als sistemes
ió alcalí-Mg, i actualment s’estudien
(MCSCF) diversos processos ió-molècula
poliatòmica. A partir dels càlculs ab
initio es construeixen les SEP analítiques
amb les quals es durà a terme el corresponent
estudi dinàmic QCT o MQ dintre
de l’aproximació adiabàtica. En el cas
dels sistemes ió-metall alcalí esmentats,
donada la seva característica de ser intrínsecament
no adiabàtics (processos
d’excitació electrònica i de transferència
de càrrega) l’estudi dinàmic implica considerar
simultàniament un nombre elevat
de SEP, el qual s’ha fet emprant el mètode
hemiquàntic. Els resultats obtinguts es
comparen amb els experimentals mesurats
també en el mateix grup de recerca.
A partir dels càlculs de dinàmica
s’obté una àmplia informació sobre diferents
propietats de la reacció (secció eficaç
total, secció eficaç diferencial, secció
eficaç estat a estat, distribucions de població
de productes, etc.) susceptibles
de ser comparades amb dades experimentals.
Finalment, s’obtenen les magnituds
possiblement més populars dintre
de la cinètica química, que són les constants
de velocitat de reacció en funció de
la temperatura.
H(1)BO+H(2), HOB+H Reaction”. J. Phys.
Chem. A, Vol. 107, 2003, p. 1055-1065.
• “An Experimental and Theoretical Study of
Electronic Excitation and Charge Transfer Processes
in Collisions Between Cs(62S1/2) and
Na + ( 1So) Ion in the 0.30-4.00 keV Energy Ran-
Superfície d’energia potencial per a un sistema
reactiu triatòmic.
L’aplicació de mètodes d’MQ al
problema de la reactivitat presenta encara
moltes dificultats des del punt de vista
computacional, per la qual cosa s’han
d’utilitzar mètodes aproximats i/o de dimensionalitat
reduïda. Un nou procediment
quàntic tridimensional exacte, basat
en l’algorisme de la hiperquantització,
aplicant-lo a les reaccions He + +H2 i F+H2,
s’ha implementat en els ordinadors del
CESCA.
Utilitzant mètodes aproximats, s’ha
estudiat la reacció amb cinc àtoms
H2+C2H -> C2H2+H de la qual s’han obtingut
seccions eficaces estat a estat i
constants de velocitat. A la vegada,
aquesta reacció s’estudia també per
QCT. L’estudi de la influència sobre la reactivitat
en introduir la interacció espínòrbita
i el llarg abast ha estat considerat
en la reacció F+H2 (3D). Recentment, s’ha
iniciat l’estudi de reaccions considerant
efectes no adiabàtic.
Aquesta recerca es duu a terme en
col·laboració amb diversos grups nacionals
i estrangers. ■
ge”. Chem. Phys., Vol. 281, 2002, p. 33-47.
• “A Reduced Dimensionality QM Study of the
H2+BO->HBO+H Reaction: Tunneling in Polyatomic
Reactions”. Chem. Phys. Lett., Vol.
353, 2002, p. 446-454.
TERAFLOP
Novembre 2003