Диссоциативное прилипание электронов к молекулам

Рис, 35, Зависимость сечения диссоциативного прилипания электронов к молекуле N2O от температуры газа — мишени [108] [c.44]

Таким образом, колебательное и вращательное возбуждение молекул может сильно влиять на сечения процессов, инициируемых электронным ударом. Особенно сильно такое влияние проявляется, как следует из проведенного выше анализа, на парциальных сечениях процессов возбуждения отдельных электронно-колебательных уровней, парциальных сечениях ионизации, сечениях ионизации путем АИ. СВС и диссоциации через электронно-возбужденные состояния, в том числе и диссоциативной ионизации. При этом наблюдаются как сдвиги порогов соответствующих процессов, так и существенные изменения абсолютных сечений. Наиболее слабо влияние этого возбуждения на процессы прямой ионизации пз основного состояния ввиду суммирования сечений по всем колебательным уровням конечных состояний ионов, В случаях же процессов диссоциации, диссоциативной ионизации, а также автоионизации и диссоциативного прилипания электронов вследствие сильной зависимости эффективности протекания соответствующих процессов распада от номера колебательного уровня зависимость сечений от вращательного и колебательного возбуждения молекул-мишеней становится очень существенной и должна учитываться при расчете скоростей соответствующих процессов в реальных плазмохимических системах. [c.45]

Скорость диссоциативного прилипания электронов близка к скорости распада молекул только в случае хлора (здесь мы учли также диссоциативную рекомбинацию отрицательных ионов). [c.13]

Диссоциативное прилипание электронов к молекулам 266 [c.4]

Мы рассмотрели различные процессы с участием электронов, приводящие к диссоциации молекул, и их сечения. Роль их в низкотемпературной плазме зависит от заселенности уровней и от функции распределения электронов по энергиям. В плазме газовых разрядов средние энергии электронов обычно не более 5—7 эВ, поэтому диссоциация идет в основном из электронно-возбужденных состояний, а для некоторых молекул, легко образующих отрицательные ионы, например, галогенсодержащих молекул, путем диссоциативного прилипания электронов. [c.266]

ДИССОЦИАТИВНОЕ ПРИЛИПАНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ К МОЛЕКУЛАМ [c.146]

Диссоциативное прилипание электронов к молекулам с образованием отрицательного осколочного иона происходит через образование нестабильного (относительно диссоциации) отрицательного молекулярного иона [c.146]

Подтверждением этого вывода служит наблюдавшееся экспериментально для молекулы NgO появление пика вблизи нулевой энергии электронов с ростом колебательного возбуждения [161]. Этот пик не проявляется при комнатной температуре, поскольку ион N2O т ) изогнут, а молекула NgO — линейная (переход за пределами области Франка — Кондона). Возбуждение изгибных колебаний с увеличением температуры от 300 до 1000° К привело к увеличению сечения соответствующего процесса в 10 раз. В то же время сечение перехода, имеющего максимум при Ее = 2,2 эВ, не изменилось, так как состояние иона NgO (m-j), отвечающего этому переходу, также линейно (при комнатной температуре переход осуществляется в области Франка — Кондона). По этой причине не наблюдается и существенных изменений сечений диссоциативного прилипания к молекуле СОо. Для двухатомных моле- [c.146]

Сечения диссоциативного прилипания электронов к ряду молекул [159, 160] [c.147]

Увеличение заселенностей возбужденных колебательных и вращательных уровней приведет к еще большему увеличению роли процесса диссоциации через электронно-колебательные уровни по сравнению с другими процессами. Это связано с тем, что коэффициенты скорости диссоциации резко зависят от номера колебательного уровня исходного состояния, а также могут зависеть от вращательной температуры молекул. Экспериментальные исследования процессов возбуждения, ионизации и диссоциации молекул в электрических разрядах при пониженных давлениях описаны в работах [23—25, 91, 110, 166—175]. Как следует из результатов, изложенных в предыдущем параграфе, в некоторых газах может сильно возрасти роль диссоциативного прилипания электронов в диссоциации молекул. [c.148]

С диссоциацией молекул электронным ударом через электрон-л о-в 03 буж денные состояния в низкотемпературной плазме может конкурировать процесс диссоциативного прилипания электронов [c.195]

Рис. 2.19. Сечения диссоциативного прилипания электронов к различным молекулам 68

Концентрации отрицательных ионов в стационарном тлеющем разряде в углекислом газе также существенно ниже концентрации электронов (Б [AB ]/iVe — 0,4 при р = 1—2 Тор, i >= 1,5 мА/см ), несмотря на наличие быстрых процессов диссоциативного прилипания. Процессы конверсии приводят к образованию разнообразного набора отрицательных ионов (рис. 6.14). Гибель отрицательных ионов обусловлена быстрыми процессами отлипания электронов при столкновении их с молекулами окиси углерода, озона и с атомами кислорода, образующимися в результате химических реакций (см. табл. 6.3) (см. гл. IX, 3). Основными отрицательными ионами при этом являются ионы 0 , 0 , СО3 [280, 281, 549]. При малых степенях разложения [СО] 10 см , соответствующих малым токам, малым временам горения разряда, большим скоростям протока газа, концентрации отрицательных [c.182]

Диссоциация кислорода обусловлена столкновениями с электронами, приводящими к диссоциации на нейтральные атомы и диссоциативному прилипанию. В ряде случаев учитывается возможное-влияние электронно-возбужденных молекул кислорода и атомов на разложение озона. [c.271]

Рис. 2.4. Константы скорости диссоциативного прилипания кд), ионизации (Аг ) и диссоциации через электронное возбуждение к ) для молекул СО2

Следует отметить, что изменения сечений диссоциативного прилипания электронов к молекулам, вызываемые изменением колебательной температуры молекулы-мишени, должны сопровождаться соответствующими изменениями сечений колебательного возбуждения этих молекул, Поэтому мы вправе ожидать существенного увеличения для молекулы NgO и сечения ее колебательного возбул деиия с ростом температуры. [c.44]

Вклад диссоциативного прилипания в процессе разложения Н2О. При Ге 1,5э8 (см. рис. 2.16) значительная доля энергии может быть сосредоточена на диссоциативном прилипании электронов к молекулам воды. Достижение высокой энергетической эффективности в этом канале ппазмохимических реакций (рис. 2.19) ограничивается гибелью электрона в элементарном химическом акте. Здесь существенно, что переход от электрона к отрицательному иону резко ускоряет рекомбинацию и фак- [c.68]

Анализ продуктов проводили масс-спектрометрически и хроматографически. Продукты представляли собой водород и кислород в стехиометрическом соотношении. Одновременные измерения мощности, поглощаемые плазмой, потока газовой смеси Н2 — О2 и потока Н2О через реактор позволили определить плазмохимический КПД диссоциации и степень конверсии водяного пара в системе. Основная зависимость Т Е /), полученная в эксперименте для различных давлений, приведена на рис. 2.18. Сопоставление с результатами расчета показывает, что получение водорода в данном случае скорее всего обеспечивалось диссоциативным прилипанием. 8 пользу этого вывода, помимо положения порога зависимости Г (Еу), говорит также и факт увеличения энергетической эффективности по мере уменьшения при неизменном энерговкладе (уменьшение давления ведет к росту Е/р и Тд, что в конечном итоге приводит к увеличению доли энергии, расходуемой на диссоциативное прилипание, см. рис. 2.16). То, что достигнутый в описанном эксперименте предальный КПД (около 40%) все ниже теоретически максимального, можно объяснить тем, что степень ионизации в системе, по- идимому, была недостаточна высока для подавления ион-молекулярной реакции Н + Н2О Н2 + ОН [см. (2,130)]. Некоторое повышение электронной температуры в системе (путем повышения Е/р) позволило бы, по-видимому, повысить КПД в описанном эксперименте как за счет роста степени ионизации, так и благодаря увеличению доли энергии, локализуемой на диссоциативном прилипании электронов плазмы к молекулам Н2О. [c.70]

Диссоциация молекул под действием электронного удара. Диссоциация молекул иод действием электронного удара может происходить в результате различных процессов электронного возбуждения, диссоциативной ионизации, диссоциативного прилипания [75—77]. Необходимо отметить, что нуждается в пересмотре и вывод о том, что диссоциация молекул путем непосредственного возбуждения колебательных уровней под действием электронного удара крайне неэффективна. Этот вывод был сделан на основании расчетов вероятности нерезоиансного возбуждения молекулы Нг электронным ударом [75]. Однако, как уже отмечалось вьште (стр. И), колебательное возбуждение большинства молекул происходит в результате резонансного процесса — образования промежуточного нестабильного отрицательного иона с последующим его распадом и образованием молекул с различным уровнем колебательного возбуждения. Такое возбуждение, конечно, должно сказываться на скорости диссоциации молекул в условиях, когда существенны процессы ступенчатого возбуждения и диссоциацни. Не исключена возможность диссоциации молекул путем резонансного колебательного возбуждения при однократных электронных ударах. [c.33]

Сечения и скорости диссоциации молекул по этим каналам, их отношения могут меняться в зависимости от строения конкретной молекулы и от степени возбуядашзя колебательных, вращательных и электронных уровней. Так, сечение диссоциации Н2 определяется суммой сечений возбуждения нестабильных электронных уровней. Диссоциация N2 протекает через те электронные уровни, для которых наблюдается предиссоциация, обусловленная взаимодействием с нестабильными уровнями (максимальное сечение близко к сечению ионизации), при больших концентрациях электронов в результате электронно-ионной диссоциативной рекомбинации. Сечение диссоциативной ионизации растет с увеличением числа атомов в молекуле и достигает значений сечения ионизации для многоатомных молекул. Сечения диссоциативного прилипания велики для молекул галогенов, галогеносодержащих соединений, некоторых окислов. [c.272]

Молекулы азота и водорода, являющиеся основными продуктами разложения аммиака, образуются в самом разряде (а не после выхода газа из него). Причиной их образования могут быть только быстрые реакции радикалов, образующиеся при самом акте диссоциации во всех случаях (9.73)—(9.77), (9.84), (9.85). Анализ этих реакций в настоящее время отсутствует ввиду большого разброса значений коэффициентов скорости ряда стадий в литературе. Это, в свою очередь, обусловлено недостаточным знанием механизмов образования и гибели радикалов. В частности, на основании имеющихся данных в разряде нельзя определить скорости образования атомов водорода, радикалов КН и N112, так как соотношение каналов разложения в основной реакции (9.84), (9.85) неизвестно. Известно, что при возбуждении разрешенных переходов наблюдается преимущественный распад по каналу (9.73), т. е. с образованием КНа и Н, которые образуются и при диссоциативном прилипании. Образование N11 возможно при возбуждении нестабильных триплетных состояний аммиака электронным ударом. [c.264]

Здесь / — средняя колебательная энергия молекулы азота, связанная с температурой соотношением Планка /о = еу Ту = Тд), константы скорости к /т и k /J описывают релаксацию молекулы азота соответственно на N2 и О. Заметим, что поскольку ИГ-релаксация N2 — N2 проходит существенно медленнее СО2 — СО (см. табл. 2.4), то в данном случае эффект колебательной релаксации на атомарном кислороде оказывается значительным. Действительно, несмотря на мелую концентрацию атомов О, связанная с ними релаксация носит неадиабатический характер и ло скорости сравнима с релаксацией на азоте. Таким образом, скорости реакции и релаксации зависят от концентрации атомов кислорода, которые образуются при диссоциативном прилипании кд 10 см /с) и прямой диссоциации электрон- [c.77]

Быстрота откачки сорбирующих поверхностей зависит от коэффициента прилипания молекул, который определяют как отношение действительной удельной быстроты откачки к теоретически максимальной [11,6 л/(сек-см )1 определенной в предположении поглощения титаном всех молекул, соударяющихся с его поверхностью. На поверхности титана происходит хемосорбция с предварительной диссоциацией молекул газа на атомы. Титан образует с газами N2, О2, Н2 твердые нелетучие соединения, устойчивые при комнатной температуре. Не соединяются с титаном инертные газы Ые, Аг, Не с заполненными верхними электронными оболочками. При комнатной температуре на поверхности титана происходит реакция Н2- 2Н сорбированный атомарный водород активен и образует метан СН4, дей-терометан и другие летучие углеводороды, атмосфера которых определяет предельный вакуум сорбционных титановых насосов. При этом коэффициент прилипания порядка 0,1, так как при диссоциативной сорбции для каждой молекулы требуется наличие двух близких активных центров. I [c.43]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология