La superficie acuosa como una parada transitoria eficiente para la reactividad del NO2 gaseoso en el agua líquida

Área de la Ciencia:

• Química de la atmósfera
• Ciencias de la superficie
• Química computacional

Sus antecedentes:

• Las reacciones heterogéneas de dióxido de nitrógeno (NO2) con agua son una fuente potencial de ácido nitroso atmosférico (HONO) en condiciones de oscuridad.
• Los mecanismos precisos que rigen esta reacción en varias superficies siguen siendo incompletamente entendidos.

Objetivo del estudio:

• Investigar el mecanismo de hidrólisis del NO2 en las superficies de las gotas de agua pura utilizando simulaciones basadas en los primeros principios.
• Determinar la viabilidad de la vía del dímero de NO2 en la formación atmosférica de HONO.

Principales métodos:

• Primeros principios de los cálculos de la estructura electrónica.
• Simulaciones químicas cuánticas de las interacciones NO2-agua.
• Análisis de las vías de reacción y de las vidas intermedias.

Principales resultados:

• La vida útil calculada del dímero reactivo de NO2 en superficies de agua pura es insuficiente para tener en cuenta las tasas de formación de HONO observadas.
• La vía de hidrólisis directa en agua pura está cinéticamente limitada.

Conclusiones:

• La formación de HONO atmosférico a partir de la hidrólisis de NO2 en las nubes probablemente requiere especies catalíticas adsorbidas en las gotas de agua.
• Se deduce que los compuestos orgánicos o inorgánicos adsorbidos en la superficie desempeñan un papel crucial en la catálisis de la hidrólisis del NO2.