Nghiên cứu tính toán về cơ chế và nhiệt động lực học của quá trình oxi hóa HCN trong khí quyển với ozone

Structural Chemistry - Tập 25 - Trang 267-274 - 2013
Naser Abdollahpour1, Morteza Vahedpour1
1Department of Chemistry, University of Zanjan, Zanjan, Iran

Tóm tắt

Quá trình oxi hóa hydro cyanua bằng ozone trên bề mặt năng lượng tiềm năng đơn cực được thực hiện sử dụng các phương pháp lý thuyết MP2 và CCSD(T)//MP2 kết hợp với bộ cơ sở 6-311++G(d,p). Trong phản ứng này, rào cản năng lượng của các trạng thái chuyển tiếp là thấp, do đó phản ứng của HCN với ozone có thể xảy ra dễ dàng trong điều kiện khí quyển. Với nhiều biến thể phức hợp trước phản ứng, năm loại sản phẩm được thu được từ phương pháp MP2, trong đó bốn loại có đủ độ ổn định nhiệt động lực học trong điều kiện chuẩn. CO2 + HNO là các adduct cuối cùng trong một quá trình được tính toán là tỏa nhiệt với giá trị -132.605 kcal/mol trong enthalpy chuẩn và tự phát với -144.166 kcal/mol trong năng lượng tự do Gibbs của phản ứng. Xét từ góc độ động học, con đường sản xuất adduct OCN + HO2 với một trạng thái chuyển tiếp cấp thấp là con đường được ưa chuộng nhất.

Từ khóa

#oxi hóa hydro cyanua #ozone #bề mặt năng lượng tiềm năng #phương pháp lý thuyết #động học #nhiệt động lực học

Tài liệu tham khảo

Yua X, Yia B, Wangb X, Chena J (2012) Atmos Environ 51:124–130 Singh HB, Salas L, Herlth D, Kolyer R, Czech E, Viezee W, Li Q, Jacob DJ, Blake D, Sachse G, Harward CN, Fuelberg H, Kiley CM, Zhao Y, Kondo Y (2003) J Geophys Res 108:8795–8809 Wang CY, Zhang SW, Li QS (2002) Theor Chem Acc 108:341–346 Communication and information resource center administrator, ECHA—REACH competent authorities. http://circa.europa.eu. Accessed 5 Dec 2007 Environmental and health effects (2012) Cyanide facts, environmental and health effects. www.cyanidecode.org. Retrieved on 2 July 2012 Sivasakthivel T, Siva Kumar Reddy KK (2011) IJESD 2:30–37 Alebić-Juretića A, Cvitasb T, Klasincb L (2000) Chemosphere 41:667–670 Zofia M, Lester A (1990) J Phys Chem 94:3519–3525 Galano A (2007) J Phys Chem 111:5086–5091 Ma WY, Han KL, Ming LW, Zhang JZH (2002) J Chem Phys 117:172–176 Li J, Han KL, He GZ (2005) J Mol Struct 713:51–57 Sengupta D, Peeters J, Nguyen MT (1998) Chem Phys Lett 283:91–96 Fifer RA, Holmes HE (1982) J Phys Chem 86:2935–2944 Ervasti HK, Jobst KJ, Gerbaux P, Burgers P, Ruttink PJA, Terlouw JK (2009) Chem Phys Lett 482:211–216 Canadian centre for occupational health and safety (2005) Chemical and material, LD50. http://www.ccohs.ca. Accessed 16 June 2005 Natural Sourcing (2010) MSDS, Arnica flower total CO2 extract. www.naturalsourcing.com. Accessed 25 may 2010 World Health Organization (WHO) (2004) Publications hydrogen cyanide and cyanides: human health aspects, concise international chemical assessment document; 61. http://www.who.int. Accessed 14 Feb 2004 Clamann H (1960) Physical and medical aspects of ozone, in physics and medicine of the atmosphere and space. Wiley, New York Frisch MJ, Trucks GW, Schlegel HB, Scuseria GE, Robb MA, Cheeseman JR, Montgomery JA Jr, Vreven T, Kudin KN, Burant JC, Millam JM, Iyengar SS, Tomasi J, Barone V, Mennucci B, Cossi M, Scalmani G, Rega N, Petersson GA, Nakatsuji H, Hada M, Ehara M, Toyota K, Fukuda R, Hasegawa J, Ishida M, Nakajima T, Honda Y, Kitao O, Nakai H, Klene M, Li X, Knox JE, Hratchian HP, Cross JB, Adamo C, Jaramillo J, Gomperts R, Stratmann RE, Yazyev O, Austin AJ, Cammi R, Pomelli C, Ochterski JW, Ayala PY, Morokuma K, Voth GA, Salvador P, Dannenberg JJ, Zakrzewski VG, Dapprich S, Daniels AD, Strain MC, Farkas O, Malick DK, Rabuck AD, Raghavachari K, Foresman JB, Ortiz JV, Cui Q, Baboul AG, Clifford S, Cioslowski J, Stefanov BB, Liu G, Liashenko A, Piskorz P, Komaromi I, Martin RL, Fox DJ, Keith T, Al-Laham MA, Peng CY, Nanayakkara A, Challacombe M, Gill PMW, Johnson B, Chen W, Wong MW, Gonzalez C, Pople JA (2003) Gaussian 03 (Revision B 03). Gaussian, Inc., Pittsburgh, PA Frisch MJ, Head-Gordon M, Pople JA (1990) Chem Phys Lett 166:275–280 Frisch MJ, Head-Gordon M, Pople JA (1990) Chem Phys Lett 166:281–289 Boys SF, Bernardi F (1970) Mol Phys 19:553–556 Gonzalez C, Schlegel HB (1990) J Phys Chem 94:5523–5527 Bader RFW (1991) Chem Rev 91:893 Parr RG, Yang W (1989) Density-functional theory of atoms and molecules. Oxford University Press, Oxford Biegler-Konig F, Schoenbohm J (2002) AIM2000, 2.0th edn. Buro fur Innovative Software, Bielefeld NIST Chemistry Web book (2013) NIST Standard Reference Database Number 69. http://webbook.nist.gov/chemistry. Accessed 17 April 2013