Общая характеристика фотохимических реакций

Общая характеристика фотосинтеза. Фотосинтез — это совокупность процессов, в ходе которых солнечная энергия запасается в виде химических связей органических соединений, синтезируемых из неорганических веществ. Он состоит из двух фаз световой (фото-физический и фотохимический этапы) и темновой. В ходе световой фазы происходит поглощение солнечной энергии хлорофиллом и передача ее в реакционный центр, где в результате химических реакций, включающих транспорт электронов между различными переносчиками и сопряженного с ним фосфорилирования, образуются восстановительные и энергетические эквиваленты (НАДФН и АТФ). Для протекания световой фазы требуются световая энергия, сборщики световой энергии и вода (или другой источник водорода). Темновая фаза фотосинтеза — это фиксация и восстановление СО2 с образованием углеводов и других конечных продуктов [c.193]

Глава П. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФОТОХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ [c.29]

Сложность общего течения фотохимических реакций зависит от последующих вторичных реакций, идущих без воздействия света, в связи с чем для характеристики фотохимических процессов введено понятие квантового выхода у, который равен отношению числа действительно прореагировавших молекул к числу поглощенных квантов. [c.361]

Дальнейшее изучение механизма фотохимического инициирования цепных процессов было связано с объяснением необычайно высокого квантового выхода реакции образования НС1 на свету. В 1912 г. А. Эйнштейн (1879—1955) установил фотохимический закон на один поглощенный реагирующей системой квант световой энергии первичное изменение испытывает только одна молекула. В связи с этим законом была принята в качестве общей характеристики фотохимических процессов величина квантового выхода, представляющая собой отношение числа прореагировавших молекул к числу поглощенных световых квантов. По закону Эйнштейна, очевидно, квантовый выход не может быть больше единицы. Между тем было обнаружено, что квантовый выход этой реакции в некоторых случаях чрезвычайно высок и достигает 10 . Чтобы объяснить этот факт, В. Нернст в 1918 Г дал следующую интерпретацию реакции между хлором и водородом на свету, молекула хлора в газовой смеси поглощает квант (hv) световой энергии, в результате чего распадается на свободные атомы [c.250]

Далее, основной характеристикой фотохимической реакции является общий квантовый выход у> определяемый отношением [c.231]

Квантовый выход — это одна из наиболее полезных и фундаментальных характеристик при изучении механизма фотохимических реакций. Величина квантового выхода и влияние условий эксперимента на него дают ценные сведения о природе реакции. Как уже упоминалось, в фотохимии используется несколько типов квантовых выходов первичный квантовый выход (обычно обозначается ф), квантовый выход продуктов (Ф), квантовые выходы флуоресценции, распада, перегруппировки и т. д. Для того чтобы избежать путаницы, нужно всегда указывать тип квантового выхода, а не говорить просто квантовый выход реакции равен... Для более точного определения вышеуказанных величин рассмотрим в общем виде реакцию молекулы М, которая в результате первичного фотохимического процесса претерпевает распад. [c.476]

Предложенные механизмы реакции основаны на многочисленных исследованиях, в которых различные реакции инициировались фотохимически или путем электрического разряда, на истолковании спектров испускания и поглощения отдельных химических частиц и реакционных смесей, а также объяснении в различных исследованиях пределов взрыва водорода и кислорода и измерений скорости реакции вблизи этих пределов—весь этот материал рассматривался в свете энергетических соотношений и энергий активации отдельных ступеней реакции. Сначала рассмотрим характеристику пределов взрыва совместно с совокупностью отдельных ступеней реакций, которым придается существенное значение. Затем перейдем к частным исследованиям термической реакции, в которых основное внимание уделялось образованию перекиси водорода. Ниже рассмотрено образование перекиси водорода из воды или элементов при возбуждении термическими, электрическими, фотохимическими или радиохимическими средствами. Более подробный анализ общей реакции водорода с кислородом и пределов взрыва можно найти у Лед-лера [8], а также в вышеприведенных ссылках. [c.37]

Особенностью химичесютх реакций является передача электрона от одного атома или молекулы к другим. Процесс передачи электрона вовсе необязательно реализуется переходом свободного электрона. Электрон может быть отщеплен от реагента, если в его непосредственном соседстве находится электронный акцептор. Прирост свободной энергии при акцептировании электрона должен превосходить энергию, необходимую для его отщепления от электронного донора. Освобождение электрона можно также осуществить, сообщая донорной системе избыточную энергию с помощью теплового, фотохимического или электростатического воздействии. Такой процесс происходит независимо от наличия каютх-либо акцепторов электронов. Отщепленный электрон диффундирует в среде до его захвата в результате одного из двух возможных актов. Он может присоединиться к атому или молекуле, которые обладают положительным сродством к электрону. В то же время, если электрон перемещается в конденсированной среде, состоящей из молекул с нулевым или отрицательным электронным сродством, он оканчивает свой путь в ловушке , образованной его собственным поляризационным полем. Такой захваченный электрон уже не в состоянии свободно перемещаться в веществе. Из своей потенциальной ямы электрон может освободиться только при условии, если он приобретет энергию извне или перейдет в соседнюю ловушку. Электрон, захваченный в растворителе, отличается от свободного электрона меньшей подвижностью и большей локализацией. Кроме того, захваченный электрон характеризуется отрицательной свободной энергией образования, т. е. является термодинамически более стабильным. Эти свойства, напоминающие свойства отрицательного сольватированного иона, позволяют рассматривать электрон как особую гидратированную частицу. В общем смысле электронный акцептор также можно рассматривать как ловушку, в которой электрон локализован гораздо сильнее, чем в ловушке, образованной молекулами растворителя. Электрон, окруженный ориентированными молекулами растворителя, является (и это его наиболее существенная в химическом отношении характеристика) необычайно активным электронным донором. Такое образование, существующее в жидкостях, называется солъватированным электроном е , если же растворителем является вода, то это гидратированный электрон вад. [c.169]

В настоящее время фотохимические характеристики хлоропластов разного типа можно сравнивать только в самых общих чертах, исходя из предполагаемого пути переноса углерода при фотосинтезе у данной группы Сграстений. Степень использования энергии в клетках разного типа меняется в зависимости от энергетических затрат в данном С4-цикле, соотношения процессов транспорта аспартата и малата и степени восстановления ФГК в хлоропластах мезофилла. Следовательно, фотохимическое обеспечение энергией происходит коорди иированио с реакциями ассимиляции углерода. [c.343]