O(3 P) + CO2 collisions at hyperthermal energies: Dynamics of nonreactive scattering, oxygen isotope exchange, and oxygen-atom abstraction

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 116, Issue 1, 2012, Pages 64-84

  Yeung, Laurence Y ^a   Okumura, Mitchio ^a   Zhang, Jianming ^b   Minton, Timothy K ^b   Paci, Jeffrey T ^c   Karton, Amir ^d   Martin, Jan M L ^d   Camden, Jon P ^e   Schatz, George C ^e  

^a California Institute of Technology   (United States)

^b MONTANA STATE UNIVERSITY   (United States)

^c UNIVERSITY OF VICTORIA   (Canada)

^d WEIZMANN INSTITUTE OF SCIENCE   (Israel)

^e NORTHWESTERN UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ABSTRACTING; ANGULAR DISTRIBUTION; ATOMS; CARBON DIOXIDE; GROUND STATE; INELASTIC SCATTERING; ISOTOPES; MOLECULAR BEAMS; OXYGEN; POTENTIAL ENERGY; QUANTUM CHEMISTRY; TRAJECTORIES; UPPER ATMOSPHERE;

CROSSED MOLECULAR BEAMS; ELASTIC AND INELASTIC SCATTERING; FULL CONFIGURATION INTERACTION; HYPERTHERMAL ENERGIES; ISOTOPE EXCHANGE REACTIONS; OXYGEN ISOTOPE EXCHANGE; QUASICLASSICAL TRAJECTORIES; TRANSLATIONAL ENERGY DISTRIBUTIONS;

CHEMICAL REACTIONS;

EID: 84862959312     PISSN: 10895639     EISSN: 15205215     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp2080379     Document Type: Article

References (87)

1. Matsumi, Y.; Kawasaki, M. Chem. Rev. 2003, 103, 4767
2. Stranges, D.; Yang, X.; Chesko, J. D.; Suits, A. G. J. Chem. Phys. 1995, 102, 6067
3. Sharma, R. D.; Roble, R. G. ChemPhysChem 2002, 3, 841
4. Averyanov, A. S.; Khait, Y. G.; Puzanov, Y. V. J. Mol. Struct.: THEOCHEM 1999, 459, 95
5. Froese, R. D. J.; Goddard, J. D. J. Phys. Chem. 1993, 97, 7484
6. Mebel, A. M.; Hayashi, M.; Kislov, V. V.; Lin, S. H. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 7983
7. Bennett, C. J.; Jamieson, C.; Mebel, A. M.; Kaiser, R. I. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 735
8. Baulch, D. L.; Breckenridge, W. H. Trans. Faraday Soc. 1966, 62, 2768
9. DeMore, W. B.; Dede, C. J. Phys. Chem. 1970, 74, 2621
10. Chakraborty, S.; Bhattacharya, S. K. J. Geophys. Res. 2003, 108, 4724
11. Johnston, J. C.; Röckmann, T.; Brenninkmeijer, C. A. M. J. Geophys. Res. 2000, 105, 15
12. Perri, M. J.; Van Wyngarden, A. L.; Boering, K. A.; Lin, J. J.; Lee, Y. T. J. Chem. Phys. 2003, 119, 8213
13. Perri, M. J.; Van Wyngarden, A. L.; Lin, J. J.; Lee, Y. T.; Boering, K. A. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 7995
14. Shaheen, R.; Janssen, C.; Röckmann, T. Atmos. Chem. Phys. 2007, 7, 495
15. Wen, J.; Thiemens, M. H. J. Geophys. Res. 1993, 98, 12
16. Yeung, L. Y.; Affek, H. P.; Hoag, K. J.; Guo, W.; Wiegel, A. A.; Atlas, E. L.; Schauffler, S. M.; Okumura, M.; Boering, K. A.; Eiler, J. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 11496
17. Thiemens, M. H.; Jackson, T.; Zipf, E. C.; Erdman, P. W.; van Egmond, C. Science 1995, 270, 969
18. Boering, K. A.; Jackson, T.; Hoag, K. J.; Cole, A. S.; Perri, M. J.; Thiemens, M.; Atlas, E. Geophys. Res. Lett. 2004, 31, L03109
19. Hoag, K. J.; Still, C. J.; Fung, I. Y.; Boering, K. A. Geophys. Res. Lett. 2005, 32, L02802
20. Bass, J. N. J. Chem. Phys. 1974, 60, 2913
21. Garrett, B. C. Chem. Phys. 1983, 87, 63
22. Harvey, N. M. Chem. Phys. Lett. 1982, 88, 553
23. Schatz, G. C.; Redmon, M. J. Chem. Phys. 1981, 58, 195
24. Billing, G. D.; Clary, D. C. Chem. Phys. 1983, 80, 213
25. de Lara-Castells, M. P.; Hernández, M. I.; Delgado-Barrio, G.; Villarreal, P.; López-Puertas, L. J. Chem. Phys. 2006, 124, 164302
26. de Lara-Castells, M. P.; Hernández, M. I.; Delgado-Barrio, G.; Villarreal, P.; López-Puertas, L. Mol. Phys. 2007, 105, 1171
27. Tsang, W.; Hampson, R. F. J. Phys. Chem. Ref. Data 1986, 15, 1087
28. Oakes, D. B.; Sonnenfroh, D. M.; Caledonia, G. E.; Blumberg, W. A. M. J. Geophys. Res. 1994, 99, 23249
29. Upschulte, B. L.; Caledonia, G. E. J. Chem. Phys. 1992, 96, 2025
30. Castle, K. J.; Kleissas, K. M.; Rhinehard, J. M.; Hwang, E. S.; Dodd, J. A. J. Geophys. Res. 2006, 111, A09303
31. Scott, G. B. I.; Pollock, D. S.; Phillips, L. F. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1993, 89, 1183
32. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648
33. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785
34. Frisch, M. J.; Pople, J. A.; Binkley, J. S. J. Chem. Phys. 1984, 80, 3265
35. Boese, A. D.; Martin, J. M. L. J. Chem. Phys. 2004, 121, 3405
36. Raghavachari, K.; Trucks, G. W.; Head-Gordon, M.; Pople, J. A. Chem. Phys. Lett. 1989, 157, 479
37. Kendall, R. A.; Dunning, T. J.; Harrison, R. J. J. Chem. Phys. 1992, 96, 6796
38. Shao, Y.; Molnar, L. F.; Jung, Y.; Kussmann, J.; Ochsenfeld, C.; Brown, S. T.; Gilbert, A. T. B.; Slipchenko, L. V.; Levchenko, S. V.; O'Neill, D. P.; DiStasio, R. A.; Lochan, R. C.; Wang, T.; Beran, G. J. O.; Besley, N. A.; Herbert, J. M.; Lin, C. Y.; Van Voorhis, T.; Chien, S. H.; Sodt, A.; Steele, R. P.; Rassolov, V. A.; Maslen, P. E.; Korambath, P. P.; Adamson, R. D.; Austin, B.; Baker, J.; Byrd, E. F. C.; Dachsel, H.; Doerksen, R. J.; Dreuw, A.; Dunietz, B. D.; Dutoi, A. D.; Furlani, T. R.; Gwaltney, S. R.; Heyden, A.; Hirata, S.; Hsu, C. P.; Kedziora, G.; Khalliulin, R. Z.; Klunzinger, P.; Lee, A. M.; Lee, M. S.; Liang, W.; Lotan, I.; Nair, N.; Peters, B.; Proynov, E. I.; Pieniazek, P. A.; Rhee, Y. M.; Ritchie, J.; Rosta, E.; Sherrill, C. D.; Simmonett, A. C.; Subotnik, J. E.; Woodcock, H. L.; Zhang, W.; Bell, A. T.; Chakraborty, A. K.; Chipman, D. M.; Keil, F. J.; Warshel, A.; Hehre, W. J.; Schaefer, H. F.; Kong, J.; Krylov, A. I.; Gill, P. M. W.; Head-Gordon, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 3172
39. Werner, H.-J.; Knowles, P. J.; Lindh, R.; Manby, F. R.; Schutz, M.; Celani, P.; Korona, T.; Rauhut, G.; Amos, R. D.; Bernhardsson, A.; Berning, A.; Cooper, D. L.; Deegan, M. J. O.; Dobbyn, A. J.; Eckert, F.; Hampel, C.; Hetzer, G.; Lloyd, A. W.; McNicholas, S. J.; Meyer, W.; Mura, M. E.; Nicklass, A.; Palmieri, P.; Pitzer, R.; Schumann, U.; Stoll, H.; Stone, A. J.; Tarroni, R.; Thorsteinsson, T. MOLPRO, a package of ab initio programs, 2006.1, see www.molpro.net.
40. Karton, A.; Rabinovich, E.; Martin, J. M. L.; Ruscic, B. J. Chem. Phys. 2006, 125, 144108
41. Ruscic, B.; Pinzon, R. E.; Morton, M. L.; von Laszevski, G.; Bittner, S. J.; Nijsure, S. G.; Amin, K. A.; Minkoff, M.; Wagner, A. F. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 9979
42. Karton, A.; Martin, J. M. L.; Taylor, P. R. J. Chem. Phys. 2007, 127, 064104
43. Karton, A; Daon, S; Martin, J. M. L. Chem. Phys. Lett. 2011, 510, 165
44. Lee, T. J.; Taylor, P. R. Int. J. Quantum Chem., Quantum Chem. Symp. 1989
45. 23, 199
46. Lee, T. J.; Rice, J. E.; Scuseria, G. E.; Schaefer, H. F., III Theor. Chim. Acta 1989, 75, 81
47. Lee, T. J. Chem. Phys. Lett. 2003, 372, 362
48. Leininger, M. L.; Nielsen, I. M. B.; Crawford, T. D.; Janssen, C. L. Chem. Phys. Lett. 2000, 328, 431
49. Janssen, C. L.; Nielsen, I. M. B. Chem. Phys. Lett. 1998, 290, 423
50. Nielsen, I. M. B.; Janssen, C. L. Chem. Phys. Lett. 1999, 310, 568
51. Bunker, D. L. In Proceedings of the International School of Physics Enrico Fermi Course XLIV: Molecular Beam and Reaction Kinetics; Schlier, C., Ed.; Academic Press: New York, 1970; p 315.
52. Press, W. H.; Flannery, B. P.; Teukolsky, S. A.; Vetterling, W. T. Numerical Recipes in FORTRAN: The Art of Scientific Computing, 2 nd ed.; Cambridge University Press: Cambridge, U.K., 1992.
53. Levine, R. D. Molecular Reaction Dynamics; Cambridge University Press: Cambridge, U.K., 2005.
54. Hirschfelder, J. O.; Curtiss, C. F.; Bird, R. B. Molecular Theory of Gases and Liquids; John Wiley & Sons, Inc.: New York, 1964.
55. Némethy, G.; Pottle, M. S.; Scheraga, H. A. J. Phys. Chem. 1983, 87, 1883
56. Hirschfelder, J. O.; Meath, W. J. The Nature of Intermolecular Forces. In Adv. Chem. Phys.; Hirschfelder, J. O., Ed.; Interscience Publishers: New York, 1967; Vol. 12.
57. Brunsvold, A. L.; Zhang, J.; Upadhyaya, H. P.; Minton, T. K.; Camden, J. P.; Paci, J. T.; Schatz, G. C. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 10907
58. Brunsvold, A. L.; Upadhyaya, H. P.; Zhang, J.; Cooper, R.; Minton, T. K.; Braunstein, M.; Duff, J. W. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 2192
59. Garton, D. J.; Brunsvold, A. L.; Minton, T. K.; Troya, D.; Maiti, B.; Schatz, G. C. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 1327
60. Garton, D. J.; Minton, T. K.; Hu, W.; Schatz, G. C. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 4722
61. Brink, G. O. Rev. Sci. Instrum. 1966, 37, 857
62. Daly, N. R. Rev. Sci. Instrum. 1960, 31, 264
63. Lee, Y. T. Reactive Scattering I: Nonoptical Methods. In Atomic and Molecular Beam Methods; Scoles, G., Ed.; Oxford University Press: New York, 1988; Vol. 1; p 533.
64. Yeung, L. Y.; Okumura, M.; Paci, J. T.; Schatz, G. C.; Zhang, J.; Minton, T. K. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 13940
65. Blank, D. A.; Hemmi, N.; Suits, A. G.; Lee, Y. T. Chem. Phys. 1998, 231, 261
66. Brunsvold, A. L.; Garton, D. J.; Minton, T. K.; Troya, D.; Schatz, G. C. J. Chem. Phys. 2004, 121, 11702
67. Kowalczyk, T.; Krylov, A. I. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 8271
68. Landau, L. Phys. Z. Sowjetunion 1932, 2, 46
69. Zener, C. Proc. R. Soc. A 1932, 137, 696
70. Liu, Y.; Bersuker, I. B.; Zou, W.; Boggs, J. E. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 2679
71. Townsend, D.; Lahankar, S. A.; Lee, S. K.; Chambreau, S. D.; Suits, A. G.; Zhang, X.; Rheinecker, J.; Harding, L. B.; Bowman, J. M. Science 2004, 306, 1158
72. Houston, P. L.; Kable, S. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 16079
73. Liang, M.-C.; Blake, G. A.; Lewis, B. R.; Yung, Y. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 21
74. Liang, M. C.; Blake, G. A.; Yung, Y. L. J. Geophys. Res. 2008, 113, D12305
75. Yung, Y. L.; DeMore, W. B.; Pinto, J. P. Geophys. Res. Lett. 1991, 18, 13
76. Yung, Y. L.; Lee, A. Y. T.; Irion, F. W.; DeMore, W. B.; Wen, J. J. Geophys. Res. 1997, 102, 10857
77. Van Wyngarden, A. L.; Mar, K. A.; Boering, K. A.; Lin, J. J.; Lee, Y. T.; Lin, S.-Y.; Guo, H.; Lendvay, G. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 2866
78. Gao, Y. Q.; Marcus, R. A. Science 2001, 293, 259
79. Babikov, D.; Kendrick, B. K.; Walker, R. B.; Pack, R. T. J. Chem. Phys. 2003, 119, 2577
80. Schinke, R.; Grebenshchikov, S. Y.; Ivanov, M. V.; Fleurat-Lessard, P. Annu. Rev. Phys. Chem. 2006, 57, 625
81. Fairchild, C. E.; Stone, E. J.; Lawrence, G. M. J. Chem. Phys. 1978, 69, 3632
82. Kinugawa, T.; Sato, T.; Arikawa, T.; Matsumi, Y.; Kawasaki, M. J. Chem. Phys. 1990, 93, 3289
83. Shamsuddin, S. M.; Inagaki, Y.; Matsumi, Y.; Kawasaki, M. Can. J. Chem. 1994, 72, 637
84. Syage, J. A. J. Phys. Chem. 1995, 99, 16530
85. Takahashi, K.; Taniguchi, N.; Matsumi, Y.; Kawasaki, M. Chem. Phys. 1998, 231, 171
86. Matsumi, Y.; Shamsuddin, S. M.; Sato, Y.; Kawasaki, M. J. Chem. Phys. 1994, 101, 9610
87. Matsumi, Y.; Chowdhury, A. M. S. J. Chem. Phys. 1996, 104, 7036