J. Physique Lett. 46, 799-804 (1985)
DOI: 10.1051/jphyslet:019850046017079900

Ion-quadrupole effects in thermal energy ion-molecule collision rate constants

A.M. Kosmas

Department of Chemistry, University of Ioannina, Greece

Abstract
A simplified version of the Averaged Quadrupole Orientation (AQO) theory is attempted, by taking into account the adiabatic invariance approximation, to investigate the effect of the ionquadrupolar molecule interaction on thermal energy reaction rate constant. The theory is formulated in terms of an orientation averaged potential energy function and predicts a significant increase in the capture rate constant over the Langevin value for molecules with large quadrupole moments and small polarizabilities. The results of the theory are compared to various experimental data and predictions of other theories.

Résumé
Une version simplifiée de la théorie de l'Orientation Quadrupolaire Moyenne (AQO) est développée en considérant la méthode de l'invariant adiabatique, pour étudier l'effet du potentiel d'interaction d'un ion avec une molécule quadrupolaire sur la constante de vitesse de la réaction en énergie thermique. La théorie est exprimée au moyen d'une moyenne de l'énergie potentielle et elle prédit une augmentation considérable du taux de capture au-dessus de la valeur de Langevin pour des molécules ayant des grands moments quadrupolaires et des petites polarisabilités. Les résultats sont comparés à plusieurs données expérimentales et aux prévisions d'autres théories.

PACS
3420 - Interatomic and intermolecular potentials and forces.
3450 - Inelastic scattering of atoms and molecules.
8220P - Measurements of chemical rate constants, reaction cross sections, and activation energies.
8230F - Ion molecule, ion ion, and charge transfer reactions.
8230H - Chemical exchanges substitution, atom transfer, abstraction, disproportionation, and group exchange.

Key words
chemical exchanges -- ion molecule collisions -- ion molecule reactions -- potential energy functions -- reaction rate constants -- averaged quadrupole orientation theory -- proton transfer -- chemical exchanges -- ion molecule collision rate constants -- adiabatic invariance approximation -- thermal energy reaction rate constant -- orientation averaged potential energy function -- capture rate constant -- quadrupole moments -- polarizabilities