Experimental and theoretical study of the carbon-13 and deuterium kinetic isotope effects in the Cl and OH reactions of CH3F

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 112, Issue 48, 2008, Pages 12416-12429

  Marinkovic, Marina ^a   Gruber Stadler, Margret ^a,b   Nicovich, J Michael ^c   Soller, Raenell ^c   Mülhäuser, Max ^b   Wine, Paul H ^c   Bache Andreassen, Lihn ^a   Nielsen, Claus J ^a  

^a UNIVERSITY OF OSLO   (Norway)

^b MANAGEMENT CENTER INNSBRUCK   (Austria)

^c GEORGIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ARRHENIUS EXPRESSIONS; BATH GASSES; DEUTERIUM KINETIC ISOTOPE EFFECTS; FTIR SPECTROSCOPIES; FTIR SPECTRUMS; HITRAN DATABASES; INFRARED SPECTRUMS; LASER FLASHES; LINE DATUMS; NONLINEAR LEAST-SQUARES; OH REACTIONS; PRESSURE RANGES; QUANTUM CHEMISTRY METHODS; RATE COEFFICIENTS; RELATIVE REACTION RATES; RESONANCE FLUORESCENCES; SPECTRAL FITTINGS; TEMPERATURE RANGES; VARIATIONAL TRANSITIONS;

AIR PURIFICATION; CARRIER MOBILITY; DEUTERIUM; ELECTRONIC STATES; FOURIER TRANSFORM INFRARED SPECTROSCOPY; INFRARED SPECTROSCOPY; ISOTOPES; PHOTOLYSIS;

REACTION RATES;

EID: 57949108363     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp807609d     Document Type: Article

References (95)

1. Gierczak, T.; Talukdar, R. K.; Herndon, S.; Vaghjiani, G. L.; Ravishankara, A. R. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 3125.
2. Saueressig, G.; Crowley, J. N.; Bergamaschi, P.; Bruhl, C.; Brenninkmeijer, C. A. M.; Fischer, H. J. Geophys. Res., [Atmos.] 2001, 106, 23127.
3. Feilberg, K. L.; Griffith, D. W. T.; Johnson, M. S.; Nielsen, C. J. Int. J. Chem. Kinet. 2005, 37, 110.
4. D'Anna, B.; Bakken, V.; Beukes, J. A.; Nielsen, C. J.; Brudnik, K.; Jodkowski, J. T. Phys. Chem. Chem. Phys. 2003, 5, 1790.
5. Feilberg, K. L.; Johnson, M. S.; Nielsen, C. J. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 7393.
6. Feilberg, K. L.; Sellevag, S. R.; Nielsen, C. J.; Griffith, D. W. T.; Johnson, M. S. Phys. Chem. Chem. Phys. 2002, 4, 4687.
7. Feilberg, K. L.; Johnson, M. S.; Nielsen, C. J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7, 2318.
8. Gola, A. A.; D'Anna, B.; Feilberg, K. L.; Sellevag, S. R.; Bache-Andreassen, L.; Nielsen, C. J. Atmos. Chem. Phys. 2005, 5, 2395.
9. Seilevåg, S. R.; Nyman, G.; Nielsen, C. J. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 141.
10. Nilsson, E.; Nielsen, C. J.; Johnson, M. S. J. Phys. Chem. A, in press.
11. Bilde, M.; Wallington, T. J. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 1550.
12. Feilberg, L. K.; Gruber-Stadler, M.; Johnson, M. S.; Mühlhä user, M.; Nielsen, C. J. J. Phys. Chem. A. [Online early access]. DOI: 10.1021/ jp805643x. Published Online; Oct 9, 2008.
13. Schmoltner, A. M.; Talukdar, R. K.; Warren, R. F.; Mellouki, A.; Goldfarb, L.; Gierczak, T.; McKeen, S. A.; Ravishankara, A. R. J. Phys. Chem. 1993, 97, 8976.
14. Nip, W. S.; Singleton, D. L.; Overend, R.; Paraskevopoulos, G. J. Phys. Chem. 1979, 83, 2440.
15. DeMore, W. B. J. Phys. Chem. 1996, 100, 5813.
16. Hsu, K. J.; DeMore, W. B. J. Phys. Chem. 1995, 99, 1235.
17. Howard, C. J.; Evenson, K. M. J. Chem. Phys. 1976, 64, 197.
18. Jeong, K. M.; Kaufman, F. J. Phys. Chem 1982, 86, 1808.
19. Wallington, T. J.; Hurley, M. D. Environ. Sci. Technol. 1993, 27, 1448.
20. Manning, R. G.; Kurylo, M. J. J. Phys. Chem. 1977, 81, 291.
21. Hitsuda, K.; Takahashi, K.; Matsumi, Y.; Wallington, T. J. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 5131.
22. Tschuikow-Roux, E.; Yano, T.; Niedzielski, J. J. Chem. Phys. 1985, 82, 65.
23. Tuazon, E. C.; Atkinson, R.; Corchnoy, S. B. Int. J. Chem. Kinet. 1992, 24, 639.
24. Wallington, T. J.; Ball, J. C.; Nielsen, O. J.; Bartkiewicz, E. J. Phys. Chem. 1992, 96, 1241.
25. Sander, S. P.; Friedl, R. R.; Golden, D. M.; Kurylo, M. J.; Moortgat, G. K.; Wine, P. H.; Ravishankara, A. R.; Kolb, C. E.; Molina, M. J.; Finlayson-Pitts, B. J.; Huie, R. E.; Orkin, V. L. Chemical Kinetics and Photochemical Data for Use in Atmospheric Studies. Evaluation Number 15: National Aeronautics and Space Administration, Jet Propulsion Laboratory; California Institute of Technology: Pasadena, CA, 2006.
26. Atkinson, R.; Baulch, D. L.; Cox, R. A.; Crowley, J. N.; Hampson, R. F.; Hynes, R. G.; Jenkin, M. E.; Rossi, M. J.; Troe, J.; Wallington, T. J. Almos. Chem. Phys. 2008, 8, 4141.
27. Xiao, J.-F.; Li, Z.-S.; Liu, J.-Y.; Sheng, L.; Sun, C.-C. J. Comput. Chem. 2002, 23, 1456.
28. Murray, C.; Retail, B.; Orr-Ewing, A. J. Chem. Phys. 2004, 301, 239.
29. Rosenman, E.; McKee, M. L. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 9033.
30. Schwartz, M.; Marshall, P.; Berry, R. J.; Ehlers, C. J.; Petersson, G. A. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 10074.
31. Espinosa-Garcia, J.; Coitino, E. L.; Gonzalez-Lafont, A.; Lluch, J. M. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 10715.
32. Lien, P.-Y.; You, R.-M.; Hu, W.-P. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 2391.
33. El-Taher, S. Int. J. Quantum Chem. 2001, 84, 426.
34. Korchowiec, J. J. Phys. Org. Chem. 2002, 15, 524.
35. Albu, T. V.; Swaminathan, S. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 7663.
36. Aker, P. M.; Sloan, J. J. J. Chem. Phys. 1986, 85, 1412.
37. Huang, Y.; Gu, Y.; Liu, C.; Yang, X.; Tao, Y. Chem. Phys. Lett. 1986, 127, 432.
38. Streit, G. E.; Whitten, G. Z.; Johnston, H. S. Geophys. Res. Lett. 1976, 3, 521.
39. D'Ottone, L.; Bauer, D.; Campuzano-Jost, P.; Fardy, M.; Hynes, A. J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 4276.
40. Tyndall, G. S.; Orlando, J. J.; Kegley-Owen, C. S. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1995, 91, 3055.
41. Griffith, D. W. T. Appl. Spectrosc. 1996, 50, 59.
42. Rothman, L. S.; Jacquemart, D.; Barbe, A.; Benner, D. C.; Birk, M.; Brown, L. R.; Carleer, M. R.; Chackerian, C.; Chance, K.; Coudert, L. H.; Dana, V.; Devi, V. M.; Flaud, J. M.; Gamache, R. R.; Goldman, A.; Hartmann, J. M.; Jucks, K. W.; Maki, A. G.; Mandin, J. Y.; Massie, S. T.; Orphal, J.; Perrin, A.; Rinsland, C. P.; Smith, M. A. H.; Tennyson, J.; Tolchenov, R. N.; Toth, R. A.; Vander Auwera, J.; Varanasi, P.; Wagner, G. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 2005, 96, 139.
43. York, D. Can. J. Phys 1966, 44, 1079.
44. Stickel, R. E.; Nicovich, J. M.; Wang, S.; Zhao, Z.; Wine, P. H. J. Phys. Chem. 1992, 96, 9875.
45. Nicovich, J. M.; Wang, S.; Wine, P. H. Int. J. Chem. Kinet. 1995, 27, 359.
46. Nicovich, J. M.; Wang, S.; McKee, M. L.; Wine, P. H. J. Phys. Chem. 1996, 100, 680.
47. Bilde, M.; Sehested, J.; Nielsen, O. J.; Wallington, T. J.; Meagher, R. J.; McIntosh, M. E.; Piety, C. A.; Nicovich, J. M.; Wine, P. H. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 8035.
48. Ayhens, Y. V.; Nicovich, J. M.; McKee, M. L.; Wine, P. H. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 9382.
49. Piety, C. A.; Soller, R.; Nicovich, J. M.; McKee, M. L.; Wine, P. H. Chem. Phys. 1998, 231, 155.
50. Finlayson-Pitts, B. J.; Pitts, J. N. J. Chemistry of the Upper and Lower Atmosphere; Academic Press: San Diego, 2000; p 146.
51. Møller, C.; Plesset, M. S. Phys. Rev. 1934, 46, 618.
52. Raghavachari, K.; Trucks, G. W.; Pople, J. A.; Head-Gordon, M. Chem. Phys. Lett. 1989, 157, 479.
53. Montgomery, J. A., Jr.; Frisch, M. J.; Ochterski, J. W.; Petersson, G. A. J. Chem. Phys. 1999, 110, 2822.
54. Montgomery, J. A., Jr.; Frisch, M. J.; Ochterski, J. W.; Petersson, G. A. J. Chem. Phys. 2000, 112, 6532.
55. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A., Jr.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K. ; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C. ; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford,S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 03, Revision B.03; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 2003.
56. Amos, R. D.; Bernhardsson, A.; Berning, A.; Celani, P.; Cooper, D. L.; Deegan, M. J. O.; Dobbyn, A. J.; Eckert, F.; Hampel, C.; Hetzer, G.; Knowles, P. J.; Korona, T.; Lindh, R.; Lloyd, A. W.; McNicholas, S. J.; Manby, F. R.; Meyer, W.; Mura, M. E.; Nicklass,A.; Palmieri, P.; Pitzer, R.; Rauhut, G.; Schütz, M.; Schumann, U.; Stoll, H.; Stone, A. J.; Tarroni, R.; Thorsteinsson, T.; Werner, H.-J. MOLPRO, a package of ab initio programs designed by H.-J. Werner and P. J. Knowles, version 2002.6; 2002.
57. Knowles, P. J.; Hampel, C.; Werner, H. J. J. Chem. Phys. 1993, 99, 5219.
58. Knowles, P. J.; Hampel, C.; Werner, H.-J. J. Chem. Phys. 2000, 112, 3106.
59. Watts, J. D.; Gauss, J.; Bartlett, R. J. J. Chem. Phys. 1993, 98, 8718.
60. Dunning, T.H., Jr. J. Chem. Phys. 1989, 90, 1007.
61. Kendall, R. A.; Dunning, T. H., Jr.; Harrison, R. J. J. Chem. Phys. 1992, 96, 6796.
62. Halkier, A.; Helgaker, T.; Jorgensen, P.; Klopper, W.; Koch, H.; Olsen, J.; Wilson, A. K. Chem. Phys. Lett. 1998, 286, 243.
63. Gonzalez, C.; Schlegel, H. B. J. Phys. Chem. 1990, 94, 5523.
64. Corchado, J. C.; Coitino, E. L.; Chuang, Y.-Y.; Fast, P. L.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 2424.
65. Gonzalez-Lafont, A.; Villa, J.; Lluch, J. M.; Bertrán, J.; Steckler, R.; Truhlaø, D. G. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 3420.
66. Chuang, Y.-Y.; Corchado, J. C.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 1140.
67. Chuang, Y.-Y.; Truhlaø, D. G. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 3808.
68. Corchado, J. C.; Chuang, Y.-Y.; Fast, P. L.; Villa, J.; Hu, W.-P.; Liu, Y.-P.; Lynch, G. C.; Nguyen, K. A.; Jackels, C. F.; Melissas, V. S.; Lynch, B. J.; Rossi, I.; Coitiflo, E. L.; Fernandez-Ramos, A.; Ellingson, B. A.; Pu, J.; Albu, T. V.; Zheng, J.; Steckler, R.; Garrett, B. C.; Isaacson, A. D.; Truhlar, D. G. POLYRATE-version 9.6; University of Minnesota: Minneapolis, MN, 2007.
69. Isaacson, A. D.; Sund, M. T.; Rai, S. N.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 1985, 82, 1338.
70. Garrett, B. C.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. 1979, 83, 1052.
71. Liu, Y.-P.; Lynch, G. C.; Truong, T. N.; Lu, D.-H.; Truhlar, D. C.; Garrett, B. C. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 2408.
72. Garrett, B. C.; Truhlar, D. G.; Grev, R. S.; Magnuson, A. W. J. Phys. Chem. 1980, 84, 1730.
73. Fast, P. L.; Corchado, J. C.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 1998, 109, 6237.
74. Berning, A.; Schweizer, M.; Werner, H. J.; Knowles, P. J.; Palmieri, P. Mol. Phys. 2000, 98, 1823.
75. Chuang, Y.-Y.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 2006, 124, 179903/ 1.
76. Computational Chemistry Comparison and Benchmark DataBase (CCCBDB), NIST Standard Reference Database 101; National Institute of Standards and Technology, 2005.
77. Wallington, T. J.; Hurley, M. D.; Schneider, W. F.; Sehested, J.; Nielsen, O. J. Chem. Phys. Lett. 1994, 218, 34.
78. MCPA Software Ltd. FACSIMILE for Windows, Version 4.0.31; MCPA Software Ltd.
79. Gola, A. A.; D'Anna, B.; Feilberg, K. L.; Sellevåg, S. R.; Bache-Andreassen, L.; Nielsen, C. J. Atmos. Chem. Phys. Discuss. 2005, 5, 3873.
80. Atkinson, R.; Baulch, D. L.; Cox, R. A.; Crowley, J. N.; Hampson, R. F.; Hynes, R. G.; Jenkin, M. E.; Rossi, M. J.; Troe, J. Atmos. Chem. Phys. 2006, 6, 3625.
81. Meagher, R. J.; McIntosh, M. E.; Hurley, M. D.; Wallington, T. J. Int. J. Chem. Kinet. 1997, 29, 619.
82. Bednarek, G.; Arguello, G. A.; Zellner, R. Ber. Der Bunsen-Ges.Phys. Chem. Chem. Phys. 1996, 100, 445.
83. Bednarek, G.; Breil, M.; Hoffmann, A.; Kohlmann, J. P.; Mors, V.; Zellner, R. Ber. Der Bunsen-Ges.-Phys. Chem. Chem. Phys. 1996, 100, 528.
84. Maul, C.; Haas, T.; Gericke, K.-H.; Comes, F. J. J. Chem. Phys. 1995, 102, 3238.
85. Chichinin, A. I. J. Phys. Chem. Ref. Data 2006, 35, 869, and references therein.
86. Helgaker, T.; Jørgensen, P.; Olsen, J. Molecular Electronic-Structure Theory; John Wiley & Sons Ltd: Chichester, 2000.
87. Helgaker, T.; Gauss, J.; Joergensen, P.; Olsen, J. J. Chem. Phys. 1997, 106, 6430.
88. Simon, S.; Duran, M.; Dannenberg, J. J. J. Chem. Phys. 1996, 105, 11024.
89. Capecehi, G.; Werner, H. J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 4975.
90. Manthe, U.; Capecchi, G.; Werner, H. J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 5026.
91. Joseph, T.; Steckler, R.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 1987, 87, 7036.
92. Corchado, J. C.; Truhlar, D. G.; Espinosa-Garcia, J. J. Chem. Phys. 2000, 112, 9375.
93. Skodje, R. T.; Truhlar, D. G.; Garrett, B. C. J. Phys. Chem. 1981, 85, 3019.
94. Truhlar, D. G.; Isaacson, A. D.; Garrett, B. C. Generalized transition state theory In The Theory of Chemical Reaction Dynamics; Baer, M., Ed.; CRC Press: Boca Raton, FL, 1985;Vol 4, pp 65.
95. Tschuikow-Roux, E.; Faraji, F.; Paddison, S.; Niedzielski, J.; Miyokawa, K. J. Phys. Chem. 1988, 92, 1488.