Stereodynamics investigation of F + HO → HF + O(¹D) on the ground singlet potential energy surface by means of the quasi-classical trajectory method

Abstract

The stereodynamics calculation of F + HO ¡ HF + O( 1 D) was carried out using the quasi-classical trajectory method on the 1 1 A= potential energy surface provided by Gomez-Carrasco et al. (Chem. Phys. Lett. 2007, 435, 188). The effect of the collision energy, isotopic substitution, and different initial ro-vibrational states on the reaction is discussed. It is found that for the initial ground state of HO (v = 0, j = 0), the degree of the forward scattering and the product polarizations remarkably change as the collision energy varies. Isotopic effect leads to the increase of alignment and decrease of orientation of product rotational angular momentum. Moreover, the P( r ) distribution and P( r ) distribution change noticeably by varying the initial vibrational number. The initial vibrational excitation plays a more important role in the enhancement of alignment and orientation distribution of j= for the title reaction. Although the influence of the initial rotational excitation effect on the aligned and oriented distribution of product is not stronger than that of the initial vibrational excitation effect, the initial rotational excitation makes the alignment of the product rotational angular momentum decrease to some extent. The probabilities show that the reactivity of the title reaction strongly depends on the initial vibrational state.Résumé : Les calculs de la stéréodynamique de la réaction F + HO ¡ HF + O( 1 D) ont été effectués à l'aide de la méthode de la trajectoire quasi-classique sur la surface d'énergie potentielle 1 1 A' fournie par Gomez-Carrasco et al. (Chem. Phys. Lett. 2007, 435, 188). Nous avons étudié l'effet de l'énergie de collision, la substitution isotopique et différents états ro-vibrationnels initiaux liés à la réaction ci-dessus. Il a été découvert que, dans l'état fondamental initial du composé HO (v = 0, j = 0), le degré de diffusion vers l'avant et les polarisations du produit changent considérablement lorsque l'énergie de collision varie. L'effet isotopique conduit à l'augmentation de l'alignement du moment angulaire de rotation du produit et à la diminution de son orientation. En outre, les distributions P( r ) et P( r ) changent significativement lorsque l'on fait varier le nombre vibrationnel initial. L'excitation vibrationnelle initiale jour un rôle plus important dans l'amélioration de la distribution d'alignement et d'orientation de j' dans le cas de la réaction ci-dessus. Bien que l'influence de l'effet de l'excitation rotationnelle initiale sur la distribution alignée et orientée du produit ne soit pas plus forte que celle de l'effet de l'excitation vibrationnelle initiale, on constate que l'excitation rotationnelle initiale fait diminuer, dans une certaine mesure, le moment angulaire de rotation. Les probabilités montrent que la réactivité de la réaction ci-dessus dépend fortement de l'état vibrationnel initial. [Traduit par la Rédaction] Mots-clés : stéréodynamique, trajectoire quasi-classique, énergie de collision, effet isotopique, excitation ro-vibrationnelle initiale.