清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

The Reaction of Ozone with the Hydroxide Ion: Mechanistic Considerations Based on Thermokinetic and Quantum Chemical Calculations and the Role of HO4− in Superoxide Dismutation

化学 加合物 单重态 激进的 反应速率常数 臭氧 反应机理 电子转移 三重态 氢氧化物 激发态 基态 计算化学 光化学 物理化学 动力学 分子 无机化学 有机化学 催化作用 核物理学 量子力学 物理
作者
Gábor Merényi,Johan Lind,Sergej Naumov,Clemens von Sonntag
出处
期刊:Chemistry: A European Journal [Wiley]
卷期号:16 (4): 1372-1377 被引量:79
标识
DOI:10.1002/chem.200802539
摘要

The reaction of OH(-) with O(3) eventually leads to the formation of *OH radicals. In the original mechanistic concept (J. Staehelin, J. Hoigné, Environ. Sci. Technol. 1982, 16, 676-681), it was suggested that the first step occurred by O transfer: OH(-)+O(3)-->HO(2)(-)+O(2) and that *OH was generated in the subsequent reaction(s) of HO(2)(-) with O(3) (the peroxone process). This mechanistic concept has now been revised on the basis of thermokinetic and quantum chemical calculations. A one-step O transfer such as that mentioned above would require the release of O(2) in its excited singlet state ((1)O(2), O(2)((1)Delta(g))); this state lies 95.5 kJ mol(-1) above the triplet ground state ((3)O(2), O(2)((3)Sigma(g)(-))). The low experimental rate constant of 70 M(-1) s(-1) is not incompatible with such a reaction. However, according to our calculations, the reaction of OH(-) with O(3) to form an adduct (OH(-)+O(3)-->HO(4)(-); DeltaG=3.5 kJ mol(-1)) is a much better candidate for the rate-determining step as compared with the significantly more endergonic O transfer (DeltaG=26.7 kJ mol(-1)). Hence, we favor this reaction; all the more so as numerous precedents of similar ozone adduct formation are known in the literature. Three potential decay routes of the adduct HO(4)(-) have been probed: HO(4)(-)-->HO(2)(-)+(1)O(2) is spin allowed, but markedly endergonic (DeltaG=23.2 kJ mol(-1)). HO(4)(-)-->HO(2)(-)+(3)O(2) is spin forbidden (DeltaG=-73.3 kJ mol(-1)). The decay into radicals, HO(4)(-)-->HO(2)*+O(2)(*-), is spin allowed and less endergonic (DeltaG=14.8 kJ mol(-1)) than HO(4)(-)-->HO(2)(-)+(1)O(2). It is thus HO(4)(-)-->HO(2)*+O(2)(*-) by which HO(4)(-) decays. It is noted that a large contribution of the reverse of this reaction, HO(2)*+O(2)(*-)-->HO(4)(-), followed by HO(4)(-)-->HO(2)(-)+(3)O(2), now explains why the measured rate of the bimolecular decay of HO(2)* and O(2)(*-) into HO(2)(-)+O(2) (k=1 x 10(8) M(-1) s(-1)) is below diffusion controlled. Because k for the process HO(4)(-)-->HO(2)*+O(2)(*-) is much larger than k for the reverse of OH(-)+O(3)-->HO(4)(-), the forward reaction OH(-)+O(3)-->HO(4)(-) is practically irreversible.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
大大大忽悠完成签到 ,获得积分10
4秒前
爆米花应助天热采纳,获得10
8秒前
28秒前
Arctic完成签到 ,获得积分10
29秒前
MS903完成签到 ,获得积分10
35秒前
fane发布了新的文献求助30
35秒前
敏玥发布了新的文献求助10
40秒前
123完成签到 ,获得积分10
45秒前
fane完成签到,获得积分10
46秒前
kk完成签到 ,获得积分10
56秒前
chenying完成签到 ,获得积分0
1分钟前
凡空完成签到,获得积分10
1分钟前
Owen应助敏玥采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
ghost完成签到 ,获得积分10
1分钟前
sonicker完成签到 ,获得积分10
1分钟前
粗暴的镜子完成签到,获得积分10
1分钟前
2分钟前
shadow完成签到,获得积分10
3分钟前
changfox完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
忘忧Aquarius完成签到,获得积分0
3分钟前
Lillianzhu1完成签到,获得积分10
3分钟前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
bo完成签到 ,获得积分10
4分钟前
ninini完成签到 ,获得积分10
4分钟前
loga80完成签到,获得积分0
4分钟前
似水流年完成签到 ,获得积分10
4分钟前
MiSD完成签到,获得积分10
4分钟前
rjy完成签到 ,获得积分10
4分钟前
科研小糊涂完成签到,获得积分10
4分钟前
sora98完成签到 ,获得积分0
4分钟前
h0jian09完成签到,获得积分10
5分钟前
wzbc完成签到,获得积分10
5分钟前
徐团伟完成签到 ,获得积分10
5分钟前
千里完成签到 ,获得积分10
5分钟前
Limerencer关注了科研通微信公众号
5分钟前
5分钟前
5分钟前
Richard发布了新的文献求助10
5分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7203517
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8837525
关于积分的说明 18651421
捐赠科研通 6849024
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3179810
关于科研通互助平台的介绍 2337471
邀请新用户注册赠送积分活动 2154245