使用引导离子束质谱法研究原子
铁离子与
甲烷、
乙烷和
丙烷的反应。通过使用不同的离子源,可以制备和详细研究离子的不同电子状态。对于所有三个系统中的所有吸热反应,第一激发态 Fe/sup +/(/sup 4/F) 比基态 Fe/sup +/(/sup 6/D) 更具反应性。这一结果类似于最近对这些状态与 H/sub 2/ 反应的观察结果。通过使用简单的分子轨道参数来解释不同的反应性。相比之下,在低于 0.5 eV 的
乙烷和
丙烷的放热反应中,Fe/sup +/(/sup 4/F) 的反应效率低于 Fe/sup +/(/sup 6/D),但在更高的能量下更有效。这种行为是通过势能表面交叉来解释的,由于自旋轨道相互作用,在低动能时避免了势能表面交叉,而在较高能量时允许。最后,对吸热反应阈值行为的分析提供了键解离能,D/sup 0/(Fe/sup +/-CH/sub 3/) = 2.51 +/- 0.10