The electronic states of atmospheric relevant molecules IBr and HgBr2 are reported, within the UV-Vis spectrum range (170nmλphoton600 nm) by means of the complete–active–space self–consistent field/multi–state complete–active–space second–order perturbation theory/spin–orbit restricted–active–space state–interaction (CASSCF/MS–CASPT2/SO–RASSI) quantum–chemical approach and atomic–natural–orbital relativistic–correlation–consistent (ANO–RCC) basis sets. Several analyses of the methodology were carried out in order to reach converged results and therefore to establish a highly accurate level of theory. Good agreement is found with the experimental data with errors not higher than around 0.1 eV. The presented analyses shall allow upcoming studies aimed to accurately determine the absorption cross sections of interhalogen molecules and compounds with Hg that are relevant to better comprehend the photochemical processes taking place in the atmosphere.

1.
A.
Saiz-Lopez
and
R.
von Glasow
,
Chem. Soc. Rev.
41
,
6448
(
2012
).
2.
A.
Steffen
,
T.
Douglas
,
M.
Amyot
,
P.
Ariya
,
K.
Aspmo
,
T.
Berg
,
J.
Bottenheim
,
S.
Brooks
,
F.
Cobbett
,
A.
Dastoor
,
A.
Dommergue
,
R.
Ebinghaus
,
C.
Ferrari
,
K.
Gardfeldt
,
M. E.
Goodsite
,
D.
Lean
,
A. J.
Poulain
,
C.
Scherz
,
H.
Skov
,
J.
Sommar
, and
C.
Temme
,
Atmos. Chem. Phys.
8
,
1445
(
2008
).
3.
D. J.
Seery
and
D.
Britton
,
J. Phys. Chem.
68
,
2263
(
1964
).
4.
W.
Holzer
,
W. F.
Murphy
, and
H. J.
Bernstein
,
J. Chem. Phys.
52
,
469
(
1970
).
5.
T.
Yukiya
,
N.
Nishimiya
, and
M.
Suzuki
,
J. Mol. Spectrosc.
214
,
132
(
2002
).
6.
7.
M.
Macler
,
M.
Erickson
,
H.-S.
Lin
, and
M. C.
Heaven
,
J. Phys. Chem.
96
,
4301
(
1992
).
8.
J.
Pittner
and
P.
Jungwirth
,
Chem. Phys. Lett.
321
,
281
(
2000
).
9.
S.
Patchkovskii
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
8
,
926
(
2006
).
10.
R.
Li
,
C.
Wei
,
Q.
Sun
,
E.
Sun
,
M.
Jin
,
H.
Xu
, and
B.
Yan
,
J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer
133
,
271
(
2014
).
11.
M. E.
Goodsite
,
J. M. C.
Plane
, and
H.
Skov
,
Environ. Sci. Technol.
38
,
1772
(
2004
).
12.
T. S.
Dibble
,
M. J.
Zelie
, and
H.
Mao
,
Atmos. Chem. Phys.
12
,
10271
(
2012
).
13.
F.
Wang
,
A.
Saiz-Lopez
,
A. S.
Mahajan
,
J. C.
Gómez Martín
,
D.
Armstrong
,
M.
Lemes
,
T.
Hay
, and
C.
Prados-Roman
,
Atmos. Chem. Phys.
14
,
1323
(
2014
).
14.
J.
Maya
,
J. Chem. Phys.
67
,
4976
(
1977
).
15.
C.
Roxlo
and
A.
Mandl
,
J. Appl. Phys.
51
,
2969
(
1980
).
16.
V.
Barone
,
A.
Bencini
,
F.
Totti
, and
M. G.
Uytterhoeven
,
Int. J. Quantum Chem.
61
,
361
(
1995
).
17.
P.
Schwerdtfeger
,
P. D. W.
Boyd
,
S.
Brienne
,
J. S.
McFeaters
,
M.
Dolg
,
M. S.
Liao
, and
W. H.
Eugen Schwarz
,
Inorg. Chim. Acta
213
,
233
(
1993
).
18.
A. F.
Khalizov
,
B.
Viswanathan
,
P.
Larregaray
, and
P. A.
Ariya
,
J. Phys. Chem. A
107
,
6360
(
2003
).
19.
M.
Kaupp
and
H. G.
Von Schnering
,
Inorg. Chem.
33
,
4179
(
1994
).
20.
J.
Kim
,
H.
Ihee
, and
Y. S.
Lee
,
J. Chem. Phys.
133
,
144309
(
2010
).
21.
N. B.
Balabanov
and
K. A.
Peterson
,
J. Chem. Phys.
119
,
12271
(
2003
).
22.
W. R.
Wadt
,
J. Chem. Phys.
72
,
2469
(
1980
).
23.
J.
Finley
,
P.-Å.
Malmqvist
,
B. O.
Roos
, and
L.
Serrano-Andrés
,
Chem. Phys. Lett.
288
,
299
(
1998
).
24.
V.
Veryazov
,
P. O.
Widmark
,
L.
Serrano-Andrés
,
R.
Lindh
, and
B. O.
Roos
,
Int. J. Quantum Chem.
100
,
626
(
2004
).
25.
G.
Karlström
,
R.
Lindh
,
P.-Å.
Malmqvist
,
B. O.
Roos
,
U.
Ryde
,
V.
Veryazov
,
P. O.
Widmark
,
M.
Cossi
,
B.
Schimmelpfennig
,
P.
Neogrady
, and
L.
Seijo
,
Comput. Mater. Sci.
28
,
222
(
2003
).
26.
F.
Aquilante
,
L.
De Vico
,
N.
Ferre
,
G.
Ghigo
,
P.-Å.
Malmqvist
,
P.
Neogrady
,
T. B.
Pedersen
,
M.
Pitonak
,
M.
Reiher
,
B. O.
Roos
,
L.
Serrano-Andrés
,
M.
Urban
,
V.
Veryazov
, and
R.
Lindh
,
J. Comput. Chem.
31
,
224
(
2009
).
27.
F.
Aquilante
,
J.
Autschbach
,
R. K.
Carlson
,
L. F.
Chibotaru
,
M. G.
Delcey
,
L.
De Vico
,
I. F.
Galván
,
N.
Ferré
,
L. M.
Frutos
,
L.
Gagliardi
,
M.
Garavelli
,
A.
Giussani
,
C. E.
Hoyer
,
G.
Li Manni
,
H.
Lischka
,
D.
Ma
,
P.-Å.
Malmqvist
,
T.
Müller
,
A.
Nenov
,
M.
Olivucci
,
T. B.
Pedersen
,
D.
Peng
,
F.
Plasser
,
B.
Pritchard
,
M.
Reiher
,
I.
Rivalta
,
I.
Schapiro
,
J.
Segarra-Martí
,
M.
Stenrup
,
D. G.
Truhlar
,
L.
Ungur
,
A.
Valentini
,
S.
Vancoillie
,
V.
Veryazov
,
V. P.
Vysotskiy
,
O.
Weingart
,
F.
Zapata
, and
R.
Lindh
,
J. Comput. Chem.
37
,
506
(
2016
).
28.
F.
Weigend
and
R.
Ahlrichs
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
7
,
3297
(
2005
).
29.
K. A.
Peterson
and
C.
Puzzarini
,
Theor. Chem. Acc.
114
,
283
(
2005
).
30.
D.
Figgen
,
G.
Rauhut
,
M.
Dolg
, and
H.
Stoll
,
Chem. Phys.
311
,
227
(
2005
).
31.
K. A.
Peterson
,
J. Chem. Phys.
119
,
11099
(
2003
).
32.
K. A.
Peterson
,
D.
Figgen
,
E.
Goll
,
H.
Stoll
, and
M.
Dolg
,
J. Chem. Phys.
119
,
11113
(
2003
).
33.
T.
Noro
,
M.
Sekiya
, and
T.
Koga
,
Theor. Chem. Acc.
131
,
1124
(
2012
).
34.
T.
Noro
,
M.
Sekiya
, and
T.
Koga
,
Theor. Chem. Acc.
132
,
1363
(
2013
).
35.
B. O.
Roos
,
R.
Lindh
,
P.-Å.
Malmqvist
,
V.
Veryazov
, and
P. O.
Widmark
,
J. Phys. Chem. A
108
,
2851
(
2004
).
36.
D.
Andrae
,
U.
Haussermann
,
M.
Dolg
,
H.
Stoll
, and
H.
Preuss
,
Theor. Chim. Acta
77
,
123
(
1990
).
37.
M.
Reiher
and
A.
Wolf
,
J. Chem. Phys.
121
,
2037
(
2004
).
38.
M.
Reiher
and
A.
Wolf
,
J. Chem. Phys.
121
,
10945
(
2004
).
39.
D.
Peng
and
K.
Hirao
,
J. Chem. Phys.
130
,
044192
(
2009
).
40.
D.
Peng
and
M.
Reiher
,
Theor. Chem. Acc.
131
,
1081
(
2012
).
41.
K.
Andersson
,
P.-Å.
Malmqvist
,
B. O.
Roos
,
A. J.
Sadlej
, and
K.
Wolinski
,
J. Phys. Chem.
94
,
5483
(
1990
).
42.
K.
Andersson
,
P.-Å.
Malmqvist
, and
B. O.
Roos
,
J. Chem. Phys.
96
,
1218
(
1992
).
43.
G.
Ghigo
,
B. O.
Roos
, and
P.-Å.
Malmqvist
,
Chem. Phys. Lett.
396
,
142
(
2004
).
44.
N.
Forsberg
and
P.-Å.
Malmqvist
,
Chem. Phys. Lett.
274
,
196
(
1997
).
45.
B.
Schimmelpfennig
, Amfi, an atomic mean-field spin-orbit integral program, Stockholm: Stockholm University,
1996
.
46.
B. A.
Heß
,
C. M.
Marian
,
U.
Wahlgren
, and
O.
Gropen
,
Chem. Phys. Lett.
251
,
365
(
1996
).
47.
C. A.
Wight
,
B. S.
Ault
, and
L.
Andrews
,
J. Mol. Spectrosc.
56
,
239
(
1975
).
48.
D. T.
Radzykewycz
,
C. D.
Littlejohn
,
M. B.
Carter
,
J. O.
Clevenger
,
J. H.
Purvis
, and
J.
Tellinghuisen
,
J. Mol. Spectrosc.
166
,
287
(
1994
).
49.
J. O.
Clevenger
,
Q. P.
Ray
, and
J.
Tellinghuisen
,
Can. J. Phys.
72
,
1294
(
1994
).
50.
L. E.
Selin
and
B.
Soderborg
,
Ark. Fys.
21
,
515
(
1962
).
51.
D.
Fedorov
and
J.
Finley
,
Phys. Rev. A
64
,
042502
(
2001
).
52.
D. G.
Fedorov
,
S.
Koseki
,
M. W.
Schmidt
, and
M. S.
Gordon
,
Int. Rev. Phys. Chem.
22
,
551
(
2003
).
53.
L.
Serrano-Andrés
,
M.
Merchán
, and
R.
Lindh
,
J. Chem. Phys.
122
,
104107
(
2005
).
54.
M.
Hargittai
,
Chem. Rev.
100
,
2233
(
2000
).
55.
P. A.
Akishin
and
V. P.
Spiridonov
,
Kristallografiya
2
,
475
(
1957
).
56.
D.
Spence
,
R. G.
Wang
, and
M. A.
Dillon
,
J. Chem. Phys.
82
,
1883
(
1985
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.