Учебник. Фотохимические реакции



Фотохимические реакции

Реакции, протекающие под воздействием светового излучения, называются фотохимическими, а раздел, изучающий фотохимические превращения, – фотохимией.

Основной закон фотохимии – закон квантовой эквивалентности (А. Эйнштейн, 1912 г): каждый поглощенный квант света hν вызывает изменение одной молекулы.

Важнейшим параметром фотохимической реакции служит квантовый выход γ: γ= число фотохимических превращений число поглощенных квантов

В зависимости от типа фотохимической реакции квантовый выход может меняться в широких пределах. Это связано с возможностью потери поглощенной энергии до фотопревращения. Если время существования фотовозбужденной молекулы и скорость фотодиссоциации совпадают, то γ ~ 1. При γ >> 1 фотореакция идет по цепному механизму. В частности для реакции H2 + Cl2 = 2HCl      γ = 105.

Типы фотохимических реакций:

  1. Фотодиссоциация (фотолиз) приводит к разложению исходного вещества, поглотившего световую энергию. Примерами реакции фоторазложения служат такие: разложение галогенидов серебра (основа серебряной фотографии), фотолиз паров ацетона CH3CO CH3 → CO + другие продукты.

  2. Фотосинтез приводит к образованию более сложных соединений. Примерами реакций фотосинтеза служат:

    • фотосинтез озона в верхних слоях атмосферы, создающий защитный озоновый слой:
      O 2 O+O фотодиссоциация
      O 2 +O O 3 фотосинтез;

      Кислород, которым зеленые растения обогащают атмосферу, образуется в процессе фотосинтеза
    • фотосинтез органических соединений из углекислого газа, воды, минеральных веществ зелеными растениями. В частности, синтез глюкозы может быть описан уравнением: 6C O 2 +6 H 2 хлорофилл световая энергия  C 6 H 12 O 6 +6 O 2 .

  3. Фотохромизм – явление обратимого изменения пространственного или электронного строения молекул под действием света, сопровождающееся изменением окраски вещества. На основе фотохромных материалов изготовляются линзы с переменным светопропусканием, оконные стекла, фотохромные системы на основе некоторых органических и координационных соединений.





 

© Физикон, 1999-2015