Recientemente ha sido puesta de manifiesto la importancia de los estudios de reacciones de óxido nitroso (N₂O) con metales como procesos fundamentales y socialmente relevantes.¹ En la actualidad, el N₂O encuentra una gran diversidad de aplicaciones beneficiosas en nuestra vida diaria, pero ejerce también consecuencias negativas, entre las que se cuenta su conocido efecto como ?gas invernadero? cuya emisión en la atmósfera debería ser fuertemente reducida. De las varias propuestas disponibles, la adición de metales a sistemas de combustión ha sido a menudo considerada como un modo eficiente de destruir N₂O, a causa de la gran exotermicidad y rapidez de las reacciones correspondientes. Además, dichas reacciones son bastantes interesantes debido a que el óxido metálico producto es a menudo formado en superficies de energía potencial excitadas energéticamente accesibles que conducen a fuerte quimiluminiscencia. Un mayor nivel de profundidad en el estudio fundamental de dichos procesos surge de la evaluación del efecto que ejercen las distintas formas de energía de los reactantes (por ejemplo, excitación electrónica o traslacional) sobre la reactividad del sistema.

   En este trabajo se presenta el primer estudio dinámico de la reacción quimiluminiscente Ba(³P) + N₂O ® BaO(A ¹S⁺) + N₂ a energías de colisión en el régimen hipertérmico (> 0,5 eV). La reacción fue estudiada en condiciones de colisión única mediante la técnica de haces moleculares en configuración haz-gas, mientras que el haz de Ba hipertérmico fue generado en múltiples estados electrónicos por ablación con láser de Nd:YAG y caracterizado por métodos ópticos (Fluorescencia UV-Visible y Fluorescencia Inducida por Láser).

   El aporte a la reactividad total de los canales de menor energía Ba(¹S, ³D) + N₂O fue descontado por desactivación selectiva del estado ³P en el haz atómico. Esto permitió además una estimación de la sección eficaz quimiluminiscente absoluta en función de la energía de colisión, que resultó en buen acuerdo con predicciones a partir del modelo del ?arpón? ² con participación activa del modo vibracional de ?bending? del N₂O en el mecanismo molecular de la reacción. El cruce de curvas covalente-iónico ocurriría a distancias internucleares relativamente cortas, lo que conduciría a barreras de potencial para la transferencia de carga.

   La simulación de los espectros quimiluminiscentes del BaO* reveló un reparto no estadístico de la energía en ese fragmento de producto, mostrando evidencia de un mecanismo de tipo directo cuyo complejo de colisión es de vida corta (< 10^-12 s).

¹ O. Tishchenko, E. S. Kryachko and M. T. Nguyen, in Fundamental World of Quantum Chemistry, ed. by E. J. Brändas and E. S. Kryachko, Vol II, p. 393-423 (2003 ), Kluwer Academic Publishers, The Netherlands.

² D. R. Herschbach, Adv. Chem. Phys. 10, 319 (1965).