Cinética atmosférica: Reacciones bimoleculares de óxido de carbonilo por una estrategia de tres niveles

Área de la Ciencia:

• Química de la atmósfera
• La cinética química
• Modelado del cambio climático

Sus antecedentes:

• Los intermedios de Criegee son oxidantes clave en la formación de aerosoles atmosféricos.
• Los datos cinéticos experimentales para los intermediarios de Criegee son limitados y requieren enfoques teóricos.
• La cinética teórica precisa es vital para el modelado del cambio climático.

Objetivo del estudio:

• Determinar la cinética de reacción bimolecular del óxido de carbonilo (intermedios de Criegee) con el amoníaco, el sulfuro de hidrógeno, el formaldehído y el dimero de agua.
• Desarrollar y aplicar una estrategia teórica sólida para el cálculo de velocidades de reacción precisas.

Principales métodos:

• Una estrategia teórica de tres niveles que combina la teoría de clúster acoplado (CCSDTQ / CBS), una nueva meta densidad híbrida funcional (M06CR) y la teoría de estado de transición variacional.
• Incluir los efectos multidimensionales del túnel y de la presión en los cálculos teóricos.
• Desarrollo de métodos compuestos para lograr la precisión CCSDTQ/CBS para las barreras de reacción.

Principales resultados:

• Las excitaciones cuádruples son esenciales para las barreras de reacción cuantitativas.
• La reacción del CH2OO con el formaldehído (HCHO) contribuye significativamente a la eliminación del HCHO en la fase gaseosa.
• La reacción del CH2OO con el dimero de agua es más dominante que con el monómero de agua a menos de 10 km de altitud.

Conclusiones:

• El enfoque teórico desarrollado proporciona una cinética precisa para las reacciones intermedias de Criegee.
• La reacción CH2OO + HCHO es un importante sumidero atmosférico para el formaldehído.
• La reacción CH2OO + (H2O) 2 juega un papel importante en la química atmosférica por debajo de los 10 km.