Tesis
Estudio teórico de reacciones químicas basado en un análisis vectorial.
Fecha
2019Autor
Urcelay Solís de Ovando, Felipe José.
Institución
Resumen
Esta tesis tiene como objetivo profundizar en el estudio de propiedades teóricas
de reacciones químicas tales como la fuerza de reacción, la constante de fuerza de
reacción y el flujo electrónico de reacción, por medio de relaciones con propiedades
vectoriales en el espacio de los núcleos del sistema químico. Para esto se realiza
un desarrollo teórico-matemático de la coordenada intrínseca de reacción y de la
derivada de una función escalar con esta coordenada, obteniendo una ecuación
vectorial. A partir de esta relación se propone un esquema de partición de propiedades en términos de contribuciones atómicas con el fin de obtener información
local de cambios en la energía y de la reactividad química. Además, se relaciona por medio de la misma ecuación la constante de fuerza de reacción con las
frecuencias y modos vibracionales en cada punto de la curva de reacción con el
objetivo de obtener los procesos que predominan en cada etapa. Las ecuaciones
se aplican a distintas series de reacciones y se comparan con otras propiedades.
Como resultado, se obtiene que la fuerza de reacción corresponde a la norma del
vector de fuerza en coordenadas cartesianas ponderadas por la masa, el flujo de
reacción indica cuanto decrece el potencial químico en la dirección de la reacción
y se relaciona con la respuesta energética de la reacción ante agentes externos.
La partición de propiedades por medio del esquema propuesto muestra de manera ambigua la variación de la energía y reactividad locales y será necesaria una
descripción electrónica de los átomos del sistema. Finalmente, se obtiene que la
descomposición de la constante de fuerza de reacción en términos vibracionales
permite reconocer los procesos predominantes en una reacción química.