CINÉTICA Y MECANISMO DE LA REACCIÓN DE 1-CLOROBUTANO CON OH: ESTUDIO TEÓRICO Y EXPERIMENTAL

RAFAEL JARA TORO; JUAN PABLO ARANGUREN; JAVIER BARRERA; RAÚL TACCONE; SILVIA I. LANE; GUSTAVO PINO

Buenos Aires

Congreso; XIX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2015

Asociacion Argentina de Investigación Fisicoquímica (AAIFQ)

Es ampliamente conocido que la principal vía de remoción de los COVs en la troposfera durante las horas del día es la reacción con el radical OH. La reacción de radicales OH con hidrocarburos halogenados ha recibido considerable atención por su importancia en procesos atmosféricos. Por este motivo se determinó la constante de velocidad en fase gaseosa para la reacción OH + 1-clorobutano, por un método relativo en condiciones quasi-reales. La constante de velocidad se determinó a (296 ± 1) K y a presión atmosférica, utilizando nitrógeno y aire sintético como gases baño. El valor de la constante de velocidad determinada es k = (2,1 ± 0,1) x 10-12 cm3 molécula-1 s-1 , el cual es un promedio de las distintas determinaciones realizadas utilizando n-pentano y 2-propanol como compuestos de referencia. Los productos de reacción, 1-cloro-2-butanona y 1-cloro-3-butanona en nitrógeno y aire, fueron identificados por GC-FID-MS. Por otro lado, a partir de los resultados obtenidos se calcularon parámetros que indican su posible impacto ambiental. Se evaluó el tiempo de vida troposférico que es de 2,7 días, el potencial de disminución de la capa de ozono (ODP) = 8,22 x 10-5 , el potencial de creación fotoquímica de ozono troposférico (POCP) = 5,02, el potencial de calentamiento global (GWP 20) = 0,75, y el potencial de acidificación (AP) = 0,35. La remoción del 1-clorobutano con el radical OH es corta, estimando sólo un posible efecto local. Los resultados experimentales se cotejaron con cálculos de estructura electrónica, usando el nivel de teoría BHandHLYP/6-311++G(d,p) para la optimización de geometrías y frecuencias harmónicas y a nivel MP2 para el refinamiento de la energía. Se localizaron cinco confórmeros estables de 1-clorobutano que dieron lugar a 26 canales diferentes de abstracción de átomo de H. Se observó la formación de complejos pre-reactivos unidos por puente-H entre el radical OH y el átomo de cloro.