Фотохимические реакции энергия поглощаемого излучения

Закон Гротгуса — Дрепера, часто называемый первым законом фотохимии только поглощаемое средой световое излучение может произвести ее химическое изменение. Это условие необходимое, но не достаточное для того, чтобы осуществлялась фотохимическая реакция. Многие химические системы поглощают световую энергию без каких-либо химических изменений. [c.611]

Большой интерес представляют те фотохимические реакции, в которых химическое превращение вызывается не непосредственно светом, а атомами или молекулами другого вещества-сенсибилизатора, которое само по себе не участвует в реакции, но способно поглощать свет и переходить при этом в активное возбужденное состояние. Так, например, с помощью света можно привести в возбужденное состояние атомы ртути, которые поглощают значительное количество энергии. Поглощая излучение с длиной волны 253,7,5 нм, атомы ртути получают энергию [c.194]

Фотосенсибилизация. Когда фотохимические реакции нельзя инициировать непосредственно светом, так как вещество не поглощает волн доступной длины, можно инициировать реакцию, используя вещества, способные поглощать свет и передавать энергию реагентам. Такой процесс известен как фотосенсибилизация очень эффективным сенсибилизатором является ртуть. Атомы ртути сильно поглощают излучение, соответствующее длинам волн 1849 и 2537 Л, которое легко получить с высокой интенсивностью в ртутных лампах. Полученные таким путем возбужденные атомы ртути могут передавать свою энергию и осуществлять сенсибилизированную реакцию (1 фотон при 2537 А равен 112 ккал/моль, а при 1849 А —154 ккал/моль). Таким путем можно получать атомы Н из Нг [71—74] и углеводородов [4] и зарождать цепные реакции при температурах, при которых обычное зарождение цепей невозможно. Подобные исследования дали очень важные сведения о кинетической природе радикалов. [c.101]

Фотохимические реакции. Реакции, протекающие под действием световой энергии, называются фотохимическими. Молекулы реагирующих веществ поглощают энергию излучения квантами Ь (к — постоянная Планка, V — частота колебания) и переходят в активированное состояние. Каждый квант поглощенного света вызывает элементарную химическую реакцию (закон фотохимической эквивалентности) [c.124]

К фотокатализу относятся гетерогенные и гомогенные фотохимические реакции, в которых свет поглощается не компонентами реакции, а катализатором. В результате поглощения энергии катализатор сенсибилизирует реакцию к падающему излучению или ускоряет медленно идущую термическую реакцию, сам оставаясь неизменным или изменяясь обратимо. В 26 приведены примеры гомогенных фотохимических реакций, проходящих чаще всего в газовой фазе. Здесь мы рассмотрим гетерогенные фотокаталитические реакции. [c.244]

Фотохимические реакции. Реакции, протекающие под действием световой энергии, называют фотохимическими. Молекулы реагирующих веществ поглощают энергию излучения квантами /IV (Л — постоянная Планка, V — частота колебания) и переходят в активированное состояние. Каждый квант поглощенного света [c.119]

Фотохимические реакции протекают под действием света за счет энергии облучения. Первая, достаточно очевидная особенность таких реакций заключается в следующем. Чтобы свет Мог активировать реагирующие молекулы, он должен поглощаться системой. В противном случае облучение просто пройдет через среду, не оказывая никакого воздействия. Чтобы произошла химическая реакция, длина волны излучения должна соответствовать области или полосе поглощения реагирующих молекул. Во многих случаях излучение может поглощаться не реагирующими молекулами, а атомами или молекулами примесей. Поглощение света необходимо для реакции, но недостаточно. Нужно еще, чтобы энергия квантов превышала определенную величину. Иначе произойдет рассеяние энергии по разным связям, что в конечном счете приведет лишь к нагреванию системы. [c.300]

Способность атомов и молекул поглощать энергию, поступающую к ним извне, вызывает новое энергетическое состояние вещества, которое называется возбужденным. Избыточная энергия атомов или молекул, полученная при возбуждении, может быть израсходована на отрыв электронов — ионизацию вещества на какие-либо фотохимические реакции на нагрев вещества, т. е. переход избыточной энергии в тепловую. Кроме того, возбужденные атомы или молекулы способны отдавать всю избыточную энергию или часть ее в виде света. Как правило, большинство твердых веществ при сильном нагревании светятся. Такое свечение раскаленных тел называют температурным или тепловым излучением. Чем больше энергии при данной температуре поглощает тело, тем оно больше ее излучает. [c.142]

Можно считать, что первичные процессы реакций в разрядах аналогичны первичным процессам фотохимических реакций. Отличие, пожалуй, заключается в том, что воздействие света более селективно. Монохроматическое излучение поглощается толькО определенными молекулами, и только эти молекулы будут активироваться. Кинетическая энергия электронов не квантована,, злектрон будет активировать (с определенной вероятностью) все молекулы, лишь бы его энергия была достаточна для этого процесса. Поэтому реакции в разрядах характеризуются большим количеством побочных реакций, и, как правило, в системах, состоящих не из простых веществ, получается много продуктов. [c.307]

Еще в 1817 г. Ф. И Гротгус заметил, что на химическую реакцию оказывает влияние свет, причем вызывают реакцию только то излучение, которое поглощается данной средой. Излучением фотохимических реакций занимался К. А. Тимирязев. Он пришел к выводу, что содержание образующегося при фотохимической реакции продукта пропорционально количеству поглощенной световой энергии. [c.153]

I Между количеством поглощенной энергии при фотохимической реакции и количеством прореагировавшего вещества существует зависимость, выражаемая законом фотохимической эквивалентности Эйнштейна (1912 г.). По этому закону каждая молекула, реагирующая под действием света, поглощает один квант излучения, вызывающего реакцию. [c.96]

Ртутная лампа высокого давления обычно применяется для некоторой фотохимической реакции, которая протекает при облучении ультрафиолетовым светом с длиной волны 253,7 нм. Химический анализ полученного продукта чувствителен только к количеству, превыщающему 10 моля. Лампа потребляет 150 Вт и преобразует 5% электрической энергии в излучение, 80% которого составляет излучение с длиной волны 253,7 нм. Количество света, которое поступает в монохроматор и проходит через выходную щель, равно 5% общего излучения лампы. Пятьдесят процентов этого излучения (253,7 нм) из монохроматора поглощается в реакционной системе. Квантовый выход равен 0,4 молекулы продукта реакции на квант поглощенного света. Каково должно быть время облучения в этом эксперименте, если надо измерить фотохимическое изменение с точностью до 1 % [c.562]

Согласно основному положению фотохимии, излучение, соответствующее определенному диапазону длин волн, будет оказывать на вещество какое-либо действие лишь в том случае, если последнее способно поглощать в данной области спектра. Поглощенная веществом энергия может быть израсходована на инициирование фотохимических реакций (прямого фотолиза или сенсибилизированных процессов) или же превращена в излучения (флуоресценция, фосфоресценция) и тепловую энергию [33—35]. Весьма часто полимерные соединения обладают способностью к поглощению в тех же областях спектра, что и соответствующие им мономерные вещества. Для С—С-связи винилхлорида абсорбционный максимум лежит Б области —300 мц [36, 37]. У поливинилхлорида поглощение в ультрафиолетовой области спектра связано, по-видимому, с наличием в полимерных молекулах ненасыщенных структур [14]. [c.141]

Для того чтобы свет с данной длиной волны был способен вызывать фотохимическую реакцию, должны быть соблюдены два условия I) он должен поглощаться одним из реагирующих веществ, 2) запас энергии в его единичном кванте должен быть не меньше, чем энергия активации поглощающей его молекулы. Так, для активации молекулы водорода путем расщепления ее на атомы необходимо затратить 103 Кал/6,02 X X 10 - Величина кванта ультрафиолетового излучения с длиной волны [c.86]

Энергия радиационных излучений (а- и р-частиц, нейтронов и. у-излучения) на много порядков выше энергии оптических фотонов. Оптические фотоны видимой и ультрафиолетовой областей спектра имеют энергию примерно такого же порядка, как и химические связи они поглощаются в поверхностных слоях вещества, благодаря чему фотохимические реакции являются негомогенными. Радиа- [c.140]

Создание мощных источников проникающих излучений для промышленности и медицинских целей привело к расширению исследований действия радиации на жидкие и твердые системы. В то же самое время повысился интерес биологов к химическим эффектам излучений в воде и водных растворах. Так, Фрике в Соединенных Штатах применил рентгеновские лучи для облучения различных водных растворов, включая растворы простых органических соединений, и нашел, что во всех системах могут иметь место процессы окисления и восстановления. В отличие от газов в растворах наблюдается заметная разница между радиационнохимическими и фотохимическими реакциями. В растворах энергия излучения поглощается как растворенным веществом, так и растворами, а при больших разбавлениях почти исключительно растворителем растворенное вещество как бы инертно. В газах, наоборот, энергия, излучения поглощается почти исключительно растворенным компонентом, а растворитель почти инертен. Эти экспериментальные данные послужили основой концепции о косвенном действии, согласно которой в разбавленных растворах энергия излучения поглощается молекулами растворителя, которые активируются , а затем в последующих реакциях с участием таких [c.11]

Явление фотохимической сенсибилизации было открыто Фогелем в 1873 г. Он обнаружил, что при введении красителя в бромосеребряную фотографическую эмульсию светочувствительность бромида серебра распространяется на область поглощения введенного в слой красителя. Из более поздних работ Фогеля видно, что он вполне ясно сознавал, что открытое им явление имеет общий характер, т. е., что фотохимическая реакция может вызываться также светом, который поглощается не самим реагирующим веществом, а добавленной к нему примесью, способной передать поглощенную энергию основному реагенту. Необходимое условие такой сенсибилизации состоит в том, чтобы энергия фотона, поглощаемого сенсибилизатором, была достаточна для химического изменения основного вещества. Энергия фотона по известному уравнению Е — пропорциональна частоте излучения. В случае фотографических эмульсий благодаря сенсибилизации возможно очувствление слоев к весьма далекой длинноволновой зоне спектра. [c.219]

Сенсибилизированные реакции. Сенсибилизатор типа бензо-фенона поглощает квант света (длиной волны около 330 нм) и затем может передать полученную энергию другой молекуле, не способной поглощать излучение такой длины волны. Однако, активированная таким образом, она может вступить в фотохимическую реакцию [13] [c.228]

Разложение высокомолекулярных соединений под действием УФ-света и излучений высокой энергии, к которым относят как частицы, движущиеся с большими скоростями В -частицы, нейтроны), так и электромагнитные излучения (рентгеновские и у-лучи), связано с явлением электронного возбуждения и с образованием свободных радикалов, инициирующих цепные реакции. Процессы фотохимического и радиационного распада различаются распределением поглощаемой энергии. Фотоны видимой и ультрафиолетовой частей спектра имеют энергию примерно такого же порядка, как и химические связи они поглощаются в поверхностных слоях вещества, вследствие чего фотохимические реакции являются негомогенными каждый квант участвует только в одном первичном акте взаимодействия с определенными атомами или связями макромолекул. Радиационные излучения обладают высокой проникающей способностью, и поэтому радиационно-химические реакции в облучаемой среде протекают достаточно равномерно по всему объему вещества. В отличие от квантов УФ- и видимого света для проникающих излучений характерно множественное взаимодействие каждого кванта с различными атомами или связями макромолекул, и селективность взаимодействия имеет здесь меньшее значение . [c.307]

Излучение в определенном диапазоне длин волн оказывает воздействие на вещество в том случае, если оно способно поглощать энергию данной области спектра. Поглощенная энергия может быть израсходована на инициирование фотохимических реакций (прямого фотолиза или сенсибилизированных процессов) или же превращена в излучения другого рода и тепловую энергию - [c.307]

Ионный выход радиационной реакции в известном смысле аналогичен квантовому выходу фотохимических реакций. Ионным выходом называется количество молекул прореагировавшего вещества или продукта реакции, приходящихся на один образовавшийся ион. Для определения ионного выхода необходимо измерить количество образующихся ионов. Такого рода измерения не всегда легко осуществимы (например, в конденсированных средах) и, к сожалению, сравнительно редко проводятся при исследованиях радиационно-химических процессов. Чаще измеряют общую энергию излучения, поглощенную реакционной средой. Для этого обычно используют дозиметрические химические реакции или калориметрический метод. При этом допускают, что облучаемая в идентичных условиях исследуемая система поглощает эквивалентное количество энергии при одинаковой электронной плотности исследуемой среды и среды, применяемой для дозиметрии. Измерение количества поглощенной энергии излучения калориметрическим методом обычно производится в жидкости. [c.107]

Разложение молекул под действием света подходящей длины волны — один из простейщих методов получения атомов и свободных радикалов. Молекулы, способные поглощать энергию излучения, могут перейти из основного состояния в возбужденное, в котором в некоторых случаях может произойти гомолитический разрыв связи с образованием атомов или свободных радикалов. Так как число образующихся за определенное время свободных радикалов пропорционально интенсивности поглощенного света, управлять экспериментальными условиями фотохимических реакций очень просто. Фотохимическая техника располагает удобными методами исследования кинетики реакций свободных радикалов при комнатной и низких температурах. Для получения свободных радикалов термическим путем потребовалось бы использование значительно более высоких температур. [c.162]

Итак, под воздействием света могут протекать реакции, характеризуемые положительным значением энергии Гиббса. Световое излучение, вызывая образование свободных радикалов, также ускоряет многие химические реакции. Фотохимические реакции играют важную роль в атмосферных процессах. В верхних слоях атмосферы они поглощают энергию коротковолновых лучей, в нижних слоях атмосферы вызывают образование многих экологически вредных соединений. Благодаря энергии солнечных лучей протекает фотосинтез, обеспечивающий Землю кислородом и биологически важными веществами. Фотохимические реакции нашли широкое применение в фотографии, лазерной технике, устройствах регистрации и передачи информации и др. [c.194]

Одно из наиболее существенных отличий радиационнохимических реакций от фотохимических связано с неизбирательным характером поглощения ионизирующего излучения. В то время, как свет поглощается молекулой лишь в том случае, когда его частота соответствует полосам поглощения молекул, радиационная энергия поглощается всеми молекулами, вызывая акты ионизации, а также переводя молекулы в возбужденные состояния. Количество поглощенной энергии можно считать пропорциональным общему числу электронов в единице объема вещества и не зависящим от химической природы молекул. [c.67]

Процессы фотохимического и радиационного распада различаются распределением поглощаемой энергии. Фотоны видимой и ультрафиолетовой частей спектра поглощаются в поверхностных слоях вещества, вследствие чего фотохимические реакции являются преимущественно негомогенными каждый квант участвует только в одном первичном акте взаимодействия с определенными атомами или связями макромолекул. Ионизирующие излучения высокой щ)они-кающей способности обусловливают протекание радиационно-химических реакций в облучаемой среде достаточно равномерно по всему объему вещества. Доли поглощенной энергии излучения, расходуемые на ионизацию и возбуждение, примерно одинаковы. [c.58]

Поглощение одного кванта излучения не обязательно приводит к образованию одной частицы продукта фотохимического превращения, несмотря на то что в соответствии с правилом Эйнштейна один квант поглощенного излучения возбуждает лишь одну молекулу. Имеется ряд причин для этого явления. Активированная молекула может вовсе не разлагаться химически, даже если поглощаемый квант имеет энергию большую, чем энергия диссоциации самой прочной связи в молекуле. Это обстоятельство можно проиллюстрировать на примере бензола, который может поглощать свет в области 2540 А, хотя наибольшая энергия, требуемая для диссоциации, составляет примерно 102 ккал/моль (427,05 -Ю Дж/моль) (см. ниже). Это связано с тем, что энергия, поглощенная определенным участком молекулы, может распределяться по различным связям в молекуле. Именно так осуществляется разложение ацетона связь С = О поглощает излучение, но гомолиз осуществляется лишь после того, как избыток энергии будет перекачан на одну из связей С — С, которые слабее связи С == О. Вторая причина заключается в том, что первоначально образующиеся радикалы могут рекомбинировать быстрее, чем реагировать с другими имеющимися веществами, и тем самым избыток энергии будет превращаться в кинетическую энергию. Эффективность процесса облучения измеряется квантовым выходом, который определяется как число прореагировавших молекул реагента на один поглощенный квант света. Некоторые реакции характеризуются квантовым выходом меньше единицы, для других (подобно обсуждаемым ниже цепным реакциям) этот выход может достигать 10 . [c.170]

Фотохимические реакции - это химические превращения молекул под действием излучения определенной энергии. Большинство таких реакций принадлежат к многостадийным процессам, начинающимся с поглощения фотона молекулой. Фотохимические превращения будут происходить только в том случае, если свет поглощается веществом. В этом суть первого закона фотохимии, открытого в 1817 г. Гротгусом. [c.578]

Предположим, что на поверхность Г некоторого тела падает равномерное тепловое излучение, выражающееся энергией / в единицу времени на единицу поверхности. Полагая, что данное тело непрозрачно для тепловых лучей (что бывает чаще всего), приходим к выводу, что часть энергии а поглощается поверхностью тела, а другая часть отражается. Поглощенная энергия больщей частью превращается в тепло (если не происходят фотохимические реакции) и может быть представлена выражением [c.362]

Опыт показывает, что иногда фотохимические процессы осуществляются под действием излучения, хотя оно совершенно не поглощается реагирующими веществами. Казалось бы, в данном случае имеет место отступление от закона Гроттуса. Однако исследования показали, что эти реакции происходят только тогда, когда п реагирующим веществам примешиваются некоторые посторонние примеси, которые, поглощая световую энергию, передают ее затем реагирующим веществам. Эти примесные вещества получили лазванпе сенсибилизаторов. Механизм действия сенсибилизаторов состоит в том, что молекула сенсибилизатора при поглощении фотона переходит в возбужденное состояние, а затем, столкнувшись с молекулой реагирующего вещества, передает ей избыток своей энергии, вызывая тем самым химическое превращение. Примеров сенсибилизированных реакций можно привести очень много. Так, путем добавления к фотоэмульсии некоторых веществ, выполняющих роль сенсибилизатора, можно значительно повысить ее чувствительность к красным лучам света. Известный всем хлорофилл также является сенсибилизатором фотохимических реакций образования органических веществ в зеленых растениях. [c.175]

Сенсибилизированные реакции. Первичным фотохимическим реакциям близки так называемые реакции фотохимической сенсибилизации. Сущность этого явления состоит в том, что иногда вещество непосредственно не поглощает свет с данной длиной волны, но может при столкновении принять энергию от другого атома, возбужденного облучением. Вещества, поглощающие энергию излучения и передающие ее при столкновении превращающимся молекулам, назьтаются сенсибилизатор а-м и. Примером сенсибилизированной фотохимической реакции может служить диссоциация молекул водорода на атомы. Для распада молекулы Нг на атомы требуется 431,219 кДж/моль. Легко подсчитать, что такое количество энергии сообщает излучение с длиной волны 275,9 нм. Однако диссоциации молекул оно не вызывает, так как свет с такой длиной волны не поглощается молекулой водорода. Атомы же ртути поглощают излучение с длиной волны 253,75 нм, переходят в возбужденное состояние [c.159]

В 1905 г. А. Эйнштейн установил закон фотохимической эквивалентности каждая молекула, реагирующая иод влиянием света, поглощает только один квант излучения hv, который вызывает ее превращение. Система, в которой прореагировало N молекул, должна получить Nh квантов, т. е. энергию E=Nhv. Отношение числа фактически прореагпровавших молекул к числу поглощенных квантов называется квантовым выходом. Если эта величина меньше единицы, т. е. число поглощенных квантов больше числа распадов, то часть лучистой энергии превращается в тепловую. Во многих фотохимических реакциях квантовые выходы очень велики. Так, в реакции образования НС1 квантовый выход имеет норядок 10- . Это наблюдение привело к идее цепного механизма реакций, при котором фотохимический акт лишь начинает цепь п не играет роли в дальнейшем развитии процесса. Действительно, реакция Н2(г)+СЬ(г) =2СН1(г) начинается через короткое время после освещения смеси, а затем продолжается в темноте. Механизм такой реакции может быть представлен следующей схемой СЫ-/гг = ==2С1 С1+Н2 = НС1+Н Н+СЬ = НС1 + С1 и т. д. [c.246]

Общее описание фотохимической реакции сделать нетрудно. Для протекания фотохимической реакции необходимо, чтобы соединение поглощало свет, испускаемый источником излучения. Для этого молекула должна иметь полосу поглоше 1ия (энергетические уровни), соответствующую по энергии свету, испускаемому источником. Электронные спектры поглощения органических соединений обычно состоят из Довольно широких полос. Ннже ириведено положение полос поглощения с низкой энергией для некоторых типов органических соединений, фотохимия которых более всего изучена [c.416]

Реакция водорода с хлором также включает фотохимическую стадию. В темноте при комнатной температуре смесь этих двух газов может оставаться непрореагировавгпей сколь угодрю долгое время, но, как только на нее попадает ультрафиолетовое излучение, происходит реакция взрывного характера. Из гл. 2 мы знаем, что энергия светового кванта связана с его частотой соотношением Е = hv. Хлор, представляющий собой газ желто-зеленого цвета, способен поглощать достаточное количество энергии ультрафиолетового излучения, чтобы возникла первая стадия цепной реакции [c.238]

Хотя химические свойства молекул, содержащих различные изотопы разделяемого элемента, практически одинаковы, тем не менее возбуждение молекул может привести к заметным изменениям их химических свойств. Существует большое разнообразие схем, пригодных для разделения изотопов урана, основанных на селективном действии лазерного излучения. Использование в фотохимических процессах лазеров принесло с собой новые приемы и методы, которые дополнили обширный экспериментальный и теоретический материал, накопленный при работе с традиционными источниками. Различают два основных направления протекания фотохимических реакций при лазерном воздействии на молекулы. Одно из них — фотодиссоциация, происходящая, если изолированная молекула поглощает достаточное для разрыва химической связи количество лазерной энергии в фотодиссоциации участвует только та молекула, которая поглощает лазерное излучение. Второе направление может быть названо лазерным стимулированием химических реакций с участием двух молекул, когда молекула, поглотившая лазерную энергию, вступает в химические реакции с другими молекулами. Для всех химических процессов характерна конкуренция между равновесным и неравновесным направлениями протекания химический реакций. Поэтому подходящими для разделения нзотопов можно назвать такие процессы, ири которых необратимые химические изменения наступали бы с возможно большей скоростью. [c.267]

В последние годы обнаружена еще одна возможная интересная область применения перхлоратов как катализаторов реакций превращения энергии солнечного излучения в химическую энергию. Хейдт с сотр. " установили, что простой каталитический фотохимический процесс расщепления возможен в воде, содержащей ионизированные перхлораты трех- и четырехвалентного це-рия н избыток свободной хлорной кислоты (концентрация аниона IO4 составляет примерно 2,5—3 М). Часть лучей поглощается при окислении ионов Се (III) до ионов Се (IV), причем выделяется водород другая часть лучей поглощается при обратной реакции восстановления ионов Се (IV) до ионов Се (III) с одновременным выделением, кислорода. При соответствующей конструкции аппарата можно получать водород и кислород в разных точках системы собранные водород и кислород отличаются высокой чистотой (водород не содержит Од, а кислород—Hj) . В дальнейшем они могут быть использованы в качестве источников химической энергии. Хотя, по-видимому, это открытие вносит коренные изменения в область использования солнечной энергии, потребуется еще много времени, пока станет возможным его практическое применение. [c.160]

Для протекания фотохимических реакций необходимо, чтобы субстрат поглощал свет иепольауемой длины волны или должен присутствовать фотосенсибил затор, который способен поглощать энергию излучения и пере- [c.68]

Некоторые вещества светятся при комнатной температуре без нагревания. Такое явление называется холодным свечением или люминесценцией. Благодаря способности атомов и молекул поглощать световую энергик> они накапливают ее, что вызывает их возбуждение. Возбужденные атомы или молекулы способны отдавать избыточную энергию или часть ее в виде света. Другая часть избыточной энергии может быть израсходована на отрыв электронов — ионизация веи ества, на фотохимические реакции, на нагревание вещества. Люминесцентное излучение продолжается относительно долго после прекращения действия света. Длительность послесвечения для различных люминесцирующих веществ различна от миллиардных долей секунды (для отдельных атомов и молекул) до часов и даже нескольких суток (для кристаллофосфоров). [c.59]

С точки зрения фотохимии наибольший интерес представляет спектральная область между длинами волн 200 и 700 нм (волновые числа 5,0—1,43 мкм или 5-10 — 1,43-10 см" ), что соответствует диапазону энергий от 2оо=598,3 кДж/моль (143 ккал/моль) до 700= 170,7 кДж/моль (40,8 ккал/моль). Ультрафиолетовое излучение солнца с длиной волны ниже 270 нм поглощается озоном и воздухом и не достигает земной поверхности. В связи с этим фотохимические реакции на окрашенных материалах обычно вызываются видимым светом (А = 400—700 нм) и ультрафиолетовыми лучами X — 350—390 нм, самый крайний нижний предел около 270 нм). Так как энергия разрыва химических углерод-углеродных и углерод-кислородных связей обычно составляет от 334,7 до 368,2 кДж/моль (80—88 ккал/моль), их распад может происходить только под действием ультрафиолетового излучения, энергия которого превышает указанные значения (Ж325 нм). Фотохимическое расщепление под. действием видимого света, чдпример X = 600 нм, еоо = 188,3 кДж/моль (45 ккал/моль) имеет место только для более слабых ковалентных связей. Следует отметить, что в случае фотохимических реакций красителей поглощение видимых и ближних ультрафиолетовых лучей света приводит обычно к химически устойчивому возбужденному сойодщю молекул красителя. [c.366]

Прямая фотохимическая реакция разложения воды с образованием двух атомов водорода и одного атома кислорода требует очень высоких затрат энергии (220 ккал) и может протекать лишь под действием жесткого ультрафиолетового облучения (- 130 нм). Однако если продуктами реакции являются газообразные молекулы водорода и кислорода, то для разложения воды необходимо затратить только 58 ккал, что соответствует длине волны 500 нм. а величина близка к значению энергетического максимума световых волн солнечного излучения, падающего на землю. Вода, однако, прозрачна в видимой области спектра (340 - 800 нм) и не поглощает солнечной жергии. Предполагалось, что фотокатализаторы, имеющие интенсивное поглощение в области 500 нм, смогут вызывать диссоциацию воды на Hg и Og. Однако водород и кислород в момент выделения очень реакционнсспособны, в особенности если оба они образуются одновременно в одном и том же месте. Поэтому даже в том случае, когда фотокатализатор поглощает вполне достаточное количество энергии, не было замечено образования Hg и О2 в гомогенном растворе. [c.213]

Ассимиляция двуокиси углерода является эндотермической реакцией (точнее эндоэргической, см. рис. 76, стр. 195). На превращение 1 моля двуокиси углерода в эквивалентное количество глюкозы расходуется примерно 114 ккал. Источником необходимой энергии является солнечное излучение. Эта фотохимическая реакция происходит под влиянием хлорофилла — органического вещества зеленого цвета со сложной структурой, в состав которого входит магний. Хлорофилл является не катализатором, а фотохимическим сенсибилизатором, который превращает поглощенную лучистую энергию в энергию, используемую в химической реакции. Квант света в спектральной области, в которой поглощает хлорофилл (желтой), обладает энергией 35— 40 ккал (см. стр. 102). Для восстановления 1 моля СО2 необходимо четыре кванта света. Энергия, отданная хлорофиллом, используется для разложения воды на свободные атомы кислорода и водорода. Атомы кислорода образуют молекулы кислорода, которые выделяются, тогда как атомы водорода участвуют в химических реакциях, восстанавливая определенные продукты реакции. В синтезах (известных благодаря работам М. Калвина, 1947—1955) важную роль играет фосфорная кислота, связанная с различными органическими веществами (см. учебники органической химии). [c.489]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология