Transition state dynamics of F + Br₂ reactive scattering

Abstract

. 72,523 (1994).Reactive scattering of F atoms with Br2 molecules has been studied at an initial translational energy E -16 kJ mol-I using a supersonic beam of F atoms seeded in Ne buffer gas. Laboratory angular and velocity distributions of BrF product have been measured. They show sharp peaking in the forward direction with almost isotropic wide angle scattering of relative intensity -0.2. Approximately half the total available energy is disposed into product translation for scattering in the forward and backward directions with slightly lower translational energy for the sideways scattering. The combination of sharp forward scattering and high product translational energy is attributed to early migratory trajectories in large impact parameter collisions whereby the F atom reacts with the more distant Br atom of the Br2 molecule lying in the forward hemisphere. The isotropic wide angle scattering arises from direct trajectories in which the F atom reacts with the nearer Br atom of the Br2 molecule. Migratory dynamics are promoted by charge transfer interaction of the form Br2+F which stabilises the potential energy surface in elongated isosceles triangular FBr2 configurations as well as in slightly bent FBrBr configurations. Comparison is made with the dynamics of the F + C12, I?, and CCI3Br reactions.ZHEN ZHENG ZHU, RICHARD W.P. WHITE, DAVID 5. SMITH et ROGER GRICE. Can. J. Chem. 72,523 (1994).Utilisant un rayon supersonique d'atomes de fluor places dans un gaz tampon de Ne et operant i une Cnergie initiale de translation d'environ 16 kJ mol-', on a Ctudit la diffusion rkactive des atomes de fluor par des molCcules de brome. On a mesurC les distributions des vitesses et des angles du produit BrF; la vitesse prCsente un important maximum dans la direction avant avec un grand angle de dispersion pratiquement isotrope d'intensitC relative d'environ 0,2. Environ la moitit de 1'Cnergie totale disponible est utilisCe pour provoquer une translation du produit dans les directions avant et arrikre alors qu'une quantitt ICgtrement infkrieure d'Cnergie de translation est utilisCe pour une diffusion IatCrale. On attibue la combinaison d'une diffusion importante vers l'avant et d'une tnergie de translation tlevee du produit i d e s trajectoires de migration precoces dans des collisions avec des paramktres d'impact importants alors que l'atome de fluor rCagit avec l'atome de brome de la moltcule de Br2 se trouvant dans l'htmisphtre avant. Le grand angle de dispersion isotrope dtcoule de trajectoires directes dans lesquelles l'atome de fluor rCagit avec l'atome de brome le plus prks dans la molCcule de Br2 Les dynamiques migratoires sont amplifiCes par l'interaction de transfert de charge de la forme B r 2 + F qui stabilise la surface d'tnergie potentielle dans les configurations ClongCes de forme triangle isoctle du FBr2 ainsi que dans les configurations Itgerement dCformCes du FBrBr. On a fait une comparaison des dynamiques des reactions des atomes de fluor avec respectivement le Clz, le I2 et le CC13Br.[Traduit par la re...

Chemical reaction dynamics with molecular beams

“…Loesch's group have determined DCS and examined the stereochemistry of the reactions Li, Sr + HF(v = 1, j = 1) (Loesch 1995) and K + ICl (Loesch and Möller 1993a). Grice's group has reported DCS for F + I 2 (Firth et al 1987), F + Cl 2 (Zhu et al 1993), F + Br 2 (Zhu et al 1994d), Br + I 2 (Wang et al 1996c). Casavecchia's group has measured DCS for O( 1 D) + halogen hydrides (HCl, HBr, HI) (Balucani et al 1991a.…”