Estudo teórico-experimental da fotofragmentação do ácido fórmico na região da Valência

Abstract

Neste trabalho, realizamos um estudo teórico e experimental dos processos de fotoionização e fotofragmentação do ácido fórmico (HCOOH) a partir da ionização de elétrons da valência. Experimentalmente, coletamos dados da produção total e parcial dos íons do HCOOH em fase gasosa, em função da energia dos fótons, na região do ultravioleta de vácuo, entre 11,12 e 19,57 eV . Estes dados foram obtidos com o auxílio de um espectrômetro de massa por tempo vôo, montado no Laboratório Nacional de Luz Síncroton, e utilizando uma técnica de coincidência entre elétrons e íons. A linha de luz utilizada possui um ltro gasoso de neônio que permite suprimir harmônicos de ordens superiores. Na análise teórica da fotofragmentação do ácido fórmico, utilizamos a Teoria do Funcional da Densidade e a Teoria do Funcional da Densidade Dependente do Tempo, para calcular, entre outros, as energias eletrônicas do estado fundamental desta molécula e seus fragmentos, os modos normais de vibração e os estados eletrônicos excitados do HCOOH+.Experimentalmente, veri camos que os principais íons produzidos nesta região de energia, durante o processo de fotofragmentação, possuem asseguintes razões massa/carga: 46, 45, 29 e 18. Entretanto, os resultados experimentais não são su cientes para explicar os caminhos de fragmentação desta molécula. Com o auxílio do tratamento teórico,f determinamos, por exemplo, quais os átomos e/ou moléculas são arrancados durante a fotofragmentação. Observamos, também, que nossos resultados teórico e experimental para a primeira energia de ionização são coerentes, mas ambos são menores do que os valores experimentais determinados pela espectroscopia de fotoelétrons. Na região de energia considerada, a absorção de fótons pelo ácido fórmico origina principalmente a sua ionização, sendo seguida pelas fragmentações: HCO+ + OH e COOH+ + H.