Desarrollo de un programa de computadora para analizar y elucidar mecanismos de reacción basado en el análisis de sensibilidad: estudio del oscilador de bromato no catalizado

Abstract

En este trabajo se desarrolló un paquete computacional que sirve de apoyo a la elucidación, comprensión y mejora de mecanismos de reacción. El paquete consta de cuatro programas: ProgPrincipal, que resuelve las ecuaciones diferenciales de un mecanismo de reacción usando el método de Gear; Raskolnikov y Dostoyevsky que realizan análisis de sensibilidad en la concentración y en la velocidad de reacción espectivamente y Karamazov, que realiza el ajuste no lineal de los parámetros de un modelo para hacerlo coincidir con los datos experimentales, usando el algoritmo de Levenberg-Marquardt. El paquete se aplicó a diferentes mecanismos de reacciones con el propósito de verificar su correcto funcionamiento y, además, demostrar su utilidad para el trabajo en cin\'etica química. Paralelamente, se realizó un estudio cinético del oscilador de bromato no catalizado con fenol, usando espectrofotometr\'ia UV/Vis y aplicando la resoluci\'on de curvas multivariante. Los resultados de este estudio sirvieron de apoyo para proponer un mecanismo mejorado de reacci\'on para el oscilador qu\'imico mencionado. En el proceso llevado a cabo para elaborar la propuesta de mecanismo, se utilizó el paquete de c\'alculo desarrollado.

Abstract. A computational package was developed to support the elucidation, understanding and improvement of reaction mechanisms. The package has four programs: ProgPrincipal resolves the differential equations of a reaction mechanism using the Gear algorithm, Raskolnikov and Dostoyevsky make concentration and reaction rate sensitivity analysis respectively and, Karamazov performs linear fitting with the Levenberg-Marquardt algorithm. The package was applied to different reaction mechanisms with the purpose of verification and to show its usefulness in the chemical kinetic's work. Also, a kinetic UV/Vis spectrophotometric study of the uncatalyzed bromate oscillator with phenol was done and the data analysed by multivariate curve resolution. The results was used to propouse a reaction mechanism of the chemical oscillator assisted by the developed computational package.