Aufbau eines Oktopol-Ionenführungssystems zur Untersuchung von Ionen-Molekül-Reaktionen - Rotationsabhängigkeit der Reaktion HBr+(DBr+) mit CO2

In einem Oktopol-Ionenführungssystem wurde der Protonentransfer zustandsselektiert erzeugter HBr+- und DBr+-Ionen auf Kohlenstoffdioxid unter Bildung von HOCO+ bzw. DOCO+ und Br untersucht. Dabei wurde die Abhängigkeit von der Molekülrotation der Eduktionen der beiden endothermen Reaktionen bei unte...

Ausführliche Beschreibung

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser: Unger, Franziska
Beteiligte: Weitzel, Karl-Michael (Prof. Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2010
Chemie
Schlagworte:
Online Zugang:PDF-Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:In einem Oktopol-Ionenführungssystem wurde der Protonentransfer zustandsselektiert erzeugter HBr+- und DBr+-Ionen auf Kohlenstoffdioxid unter Bildung von HOCO+ bzw. DOCO+ und Br untersucht. Dabei wurde die Abhängigkeit von der Molekülrotation der Eduktionen der beiden endothermen Reaktionen bei unterschiedlichen Stoßenergien ermittelt. Die Molekülionen wurden über einen (2+1)-REMPI-Prozess im Spinbahn-, im Schwingungsgrundzustand und mit einer sehr schmalen Verteilung der Rotationszustände erzeugt. Die untersuchten mittleren Rotationsenergien erstreckten sich für das HBr+-Ion über einen Bereich von 1.4 bis 66.3 meV und für das DBr+-Ion von 0.7 bis 43.0 meV. Weiterhin wurde der Protonen- bzw. Deuteronentransfer in einem Stoßenergiebereich von 0.32 bis 1.00 eV unter Einzelstoßbedingungen betrachtet. Hierbei wurde für alle Kollisionsenergien eine Abnahme des Wirkungsquerschnittes mit steigender Rotationsenergie festgestellt, die jedoch für die höheren Stoßenergien stärker ausgeprägt ist als für die niedrigeren Energien. Für die Stoßenergie Ec.m. = 1 eV nimmt der Wirkungsquerschnitt beispielsweise um ca. 50% für beide Reaktionen im betrachteten Rotationsenergiebereich ab, wobei die Abnahme bei Ec.m. = 0.35 eV für den Protonentransfer nur noch 30% und für den Deuteronentransfer sogar nur ca. 20% beträgt. Die ermittelten absoluten Wirkungsquerschnitte liegen in einem Bereich von 0.9 bis 3.5 Å2. Bei der Betrachtung der Abhängigkeit des Wirkungsquerschnittes von der Stoßenergie konnte ein für endotherme Reaktionen zu erwartender reaktionsfördernder Einfluss auf die Reaktionen beobachtet werden. Weiterhin kann aus dem Vergleich der Rotationsabhängigkeiten von Protonen- und Deuteronentransfer ein Hinweis auf einen dominierenden Effekt der Rotationsenergie gegenüber einem Effekt des Drehimpulses auf die Reaktivität gefunden werden.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2010.0634