Реакции химические фотохимические

Значение фотохимических реакций отнюдь не исчерпывается рассмотренными видами реакций. Ряд фотохимических реакций используется в химической промышленности. Важной проблемой будущего является возможность технического применения фотохимических реакций в энергетической промышленности с целью использования энергии солнечных лучей. [c.502]

Цепные реакции — явление разнообразное и распространенное, Условно их подразделяют на несколько основных типов, отличающихся некоторыми особенностями, например, реакции горения, фотохимические, полимеризации, радиационно-химические, ядер-ные и т. д. Важнейшее значение среди них имеют фотохимические реакции, которым практически обязано возникновение и существование жизни на Земле. [c.186]

Радиационно-химические реакции (радиолиз) протекают, в отличие от фотохимических, под действием излучений высокой энергии. Обычно—это поток электронов, нейтронов, протонов, а-частиц и т. п., а также рентгеновские и у-лучи, приводящие к более сильному возбуждению молекул, чем это было при фотохимических реакциях. В остальном (механизм процесса, общие закономерности и т. п.) радиационно-химические реакции подобны фотохимическим. [c.188]

Инициирование радикальной полимеризации осуществляется радикалами, полученными в результате распада инициаторов, окислительно-восстановительных реакций, термического, фотохимического и радиационно-химического воздействия на мономер. Кинетика этих реакций описывается уравнениями как первого, так и второго или дробного порядков. [c.7]

В общетеоретическую часть включены вопросы строения вещества, энергетики и кинетики химических реакций, растворов, окислительно-восстановительных и электрохимических процессов, а также обзор свойств элементов и их соединений. Рассмотрено строение вещества на атомном, молекулярном и надмолекулярном уровне, а также строение кристаллов. Изложены общие закономерности протекания химических реакций, в том числе основы химической термодинамики и химической кинетики. Большое внимание уделено тепловым эффектам и направленности химических реакций, химическому, фазовому и адсорбционному равновесию. Изложены кинетика гомогенных и гетерогенных реакций, цепных и фотохимических реакций и основы катализа. Освещены дисперсные системы, коллоидные и истинные растворы, большое внимание уделено растворам электролитов. Рассмотрены термодинамика и кинетика окислительно-восстановительных и электрохимических процессов, коррозия и защита металлов. Выполнен обзор свойств химических элементов и их простых соединений, рассмотрены строение и свойства комплексных и органических соединений. [c.3]

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]

В том случае, когда основой классификации служит влияние различных видов энергии на ход реакции, химические реакции подразделяют на фотохимические (/IV), электрохимические е ), радиационные (а, р, V и т. д.) и т. п., а в тех случаях, когда образование еществ сопровождается выделением или поглощением энергии,— на экзотермические и эндотермические. [c.62]

Зарождение цепей. В приведенном примере зарождение цепи происходит в результате облучения. Аналогичный механизм наблюдается при реакциях в плазме или радиационно-химических реакциях. В фотохимических реакциях могут играть роль фотосенсибилизированные процессы. [c.312]

Помимо квантового выхода существует химический выход фотохимических реакций. Химическим выходом называется отношение количества образовавшегося продукта к количеству прореагировавшего исходного соединения. Следовательно, химический выход тем выше, чем выше селективность реакции (квантовый выход при этом может быть невысоким). [c.233]

Многие химические реакции протекают под действием света. Примером может служить процесс выцветания красок под действием солнечного света вследствие разрушения молекул красителя. Подобные реакции называют фотохимическими реакциями. Одна из очень важных фотохимических реакций — превращение двуокиси углерода и воды в углеводы и кислород в листьях растений, при которой зеленое вещество хлорофилл служит катализатором. [c.563]

Фотохимическая реакция—химическая реакция, вызываемая действием света. Напр., фотосинтез в растениях, распад бромида серебра в светочувствительном слое фотопластинки, превращение молекул кислорода в озон в верхних слоях атмосферы, взаимодействие хлора с водородом на свету с образованием НС1 и т. д. Фотохимия — область химии, которая занимается изучением фотохимических реакций. [c.145]

Многие химические реакции протекают под действием света примерами в этом отношении могут служить процессы выцветания красок под действием солнечного света, взрыв смеси водорода и хлора на свету и результат жизнедеятельности растений — превращение двуокиси углерода и воды в углеводы и кислород с участием хлорофилла в качестве катализатора. Подобные реакции называются фотохимическими реакциями. [c.332]

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]

Различают два вида фотохимических реакций. В одних реакциях химическое взаимодействие происходит в количествах, пропорциональных количеству света, поглощенного реагирующими веществами. Это имеет место, например, в реакции фотохимического разложения галидов серебра при фотографическом процессе. В других реакциях поглощение света играет роль только возбудителя реакции, которая дальше совершается уже самопроизвольно, независимо от количества поглощенного света. Так происходит, например, возбуждение реакции между водородом и хлором в смеси этих газов при освещении ее прямыми лучами солнечного света или света от другого источника, богатого излучением в области фиолетовой или ультрафиолетовой части спектра. Такие реакции являются Фотокаталитическими. В фотохимических реакциях поглощение света приводит к зарождению цепи, как в рассмотренной выше реакции образования хлороводорода под действием паров металлического натрия. [c.165]

Независимо от техники выполнения надежность результатов анализа зависит и от других причин, которым не всегда уделялось достаточно внимания. Одной из таких причин является необходимость учета возможных химических, фотохимических и биохимических превращений изучаемых веществ в объектах окружающей среды, другой — миграция изучаемых веществ из одной среды в другую, особенности их распределения в каждой из этих сред. Данные о загрязнении одной среды (например, атмосферного воздуха) должны увязываться с данными о загрязнении других сред (например, с загрязнением воды в озерах и реках, загрязнением почвы ядохимикатами или поверхностных вод удобрениями). Гигиенистами выдвинута идея о необходимости контроля химического загрязнения не только по отдельным объектам окружающей среды, но и во всей окружающей среде с целью определения реальной нагрузки химических факторов на организм человека. Реакция организма — это интегральная реакция на все одновременно воздействующие факторы. [c.10]

В воде протекают не только сложные химические, фотохимические и биохимические превращения. Следует учитывать дыхание живых организмов, которое сопровождается поглощением кислорода. Фотохимические реакции протекают в поверхностной пленке и в поверхностных слоях воды, куда проникает солнечный свет. Недостаток кислорода ведет не только к нарушению дыхания водных обитателей животного и растительного происхождения, но и к изменению химического состава содержащихся в воде веществ. Так, при недостатке кислорода нарушаются окислительно-восстановительные процессы, резко повышаются концентрации НгЗ, ЫНз, СОг- Снижается окисляемость металлов, отмечается переход в состояние с более низкой валентно-1>Л стью, что уменьшает их растворимость в воде, например, желе-г зо(П1) переходит в железо(П). Многие металлы, в нормальных условиях склонные к образованию соединений, выпадающих в осадок, теряют это свойство. Например, растворимость гидро-ксида железа(1И) составляет примерно 1,6-10 моль/л, а же- 4 леза(И)—5,8-моль/л. Растворимость гидроксида кобаль-та(П1)—5-10 2 моль/л, а кобальта(П)—8-10 моль/л [11, с. 312—315]. [c.17]

Химические или фотохимические реакции. Основными фотохимическими реакциями в атмосферном воздухе являются реакции диоксида и оксида азота, озона, атомов и возбужденных молекул кислорода, радикалов, оксида углерода, паров воды, аммиака, органических веществ и ионов. [c.25]

Если чувствительность слоя 5 оценить количеством энергии Е, абсорбированной единицей поверхности в максимуме поглощения и необходимой для создания оптической плотности после проявления, равной единице, 5 = (Дж/см ) при О = 1, то станет отчетливо видно, что классический фотопроцесс на основе галогени-дов серебра является до сих пор самым чувствительным химическим (фотохимическим) методом интегральной регистрации информации (рис. II.1). Высокая плотность информации, воспроизводимость полутонов, минимальный расход света позволяют предположить, что серебряная фотография и в будущем сохранит свое значение для получения изображения и регистрации информации. В ее основе лежит простая реакция расщепления галогенида серебра под действием света АеХ + — /2X2, где Х = С1, Вг, I. Эта реакция как в растворе, так и в твердых слоях протекает с квантовым выходом, близким к 1 первично образовавшиеся серебро и галоген могут рекомбинировать обратно. [c.51]

Необходимо, чтобы стабилизатор не вступал в химические (фотохимические) реакции с полимером и присутствующими в нем дополнительными компонентами (примесями, катализаторами и т. п.). Стабилизатор должен обладать не только высокой химической, фотохимической, но и термической стойкостью, чтобы избежать его потерь при синтезе, переработке и эксплуатации [c.163]

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]

В то время как при фотохимических реакциях происходит поглощение света веществами, при хемилюминесценции мы наблюдаем излучение, происходящее при химических реакциях. Существует очень много реакций, сопровождающихся излучением электромагнитных колебаний, имеющих различные длины волн В этих случаях освобождающаяся при реакциях химическая энергия превращается в большей или меньшей части в энергию света. [c.324]

В последнее время интерес к химии частиц в отдельных квантовых состояниях все возрастает. Основные экспериментальные результаты в этой области получены следующими методиками импульсный фотолиз, исследование свечения в разрядных трубках (особенно в инфракрасном диапазоне) и скрещенные молекулярные пучки. Одна из основных проблем — определение характера выделения энергии в химической реакции и распределения этой энергии по внутренним степеням свободы продуктов. Аналогично в.фотохимии очень важно знать распределение энергии в акте фотодиссоциации. Настоящая глава почти полностью посвящена процессам обмена энергией без химических превращений, и эти процессы в то же время представляют собой простейшие кинетические системы. Кинетика процессов обмена энергией должна самым непосредственным образом учитываться при исследовании распределения энергии в химических реакциях. Примеры, рассмотренные в разд. 4.9 и 4.10, имеют теоретические и эмпирические особенности, характерные для обычных химических реакций и фотохимических процессов. Квантовомеханические и классические теоретические оценки позволяют заключить, что в реакции, сопровождающейся уменьшением размеров [c.308]

Радиационная химия изучает хи.мнческие превращения, происходящие при воздействии ионизирующих излучений. Действие всех видов радиационного излучения п конечно.м счете сводится к взаимодействию заряженных частиц с электронами вещества, поэтому химический эффект действия различных излучений в значительной мере одинаков. Наиболее существенное отличие радиационно-химических реакций от фотохимических связано с неизбирагельным характером поглощения ионизирующего излучения. В то время как свет поглощается, если его частота соответствует частоте поглощения молекулы, энергия радиации поглощается всеми молекулами, вызывая акты ионизации и переводя молекулы в возбужденное состояние. Сохраняя все преимущества фотохимического инициировании (слабая температурная зависимость, отсутствие загрязнений в реакционной среде и др.), радиационное инициирование не накладывает каких-либо особых требований на реакционную среду. Эта среда может быть многокомпонентной, непрозрачной, находиться в разных агрегатных состояниях, кроме того, конструкция реактора может быть произвольной. [c.261]

Наиболее типичным методом проведения экспериментов с временным разрешением в фотохимии является метод импульсного фотолиза. Этот метод первоначально разработали Норриш и Портер в 50-е годы нашего века с целью идентификации промежуточных продуктов реакции в фотохимических системах. Стационарные концентрации промежуточных продуктов — атомов, радикалов или возбужденных соединений, — имеющиеся в стационарных условиях, обычно слишком малы для того, чтобы зарегистрировать их по спектрам поглощения. Однако при использовании импульсного источника света предельно высокой интенсивности удается получить концентрации короткожи-вущих промежуточных соединений, достаточные для спектроскопического наблюдения. Более того, по спектру оптического поглощения можно следить за изменением концентрации промежуточного соединения в зависимости от времени и получать кинетические данные, например времена жизни радикалов. Это направление спектроскопии с высоким временным разрешением часто называется кинетической спектроскопией. (Кинетическая спектроскопия может также использоваться для непрерывной регистрации концентраций подходящих реагентов и конечных продуктов в зависимости от временного интервала после световой вспышки.) С помощью информации, полученной в экспериментах по импульсному фотолизу и касающейся природы и химической активности промежуточных продуктов, были окон- [c.199]

РЕАКЦИИ ХИМИЧЕСКИЕ, превращения одного или неск. исходных в-в (реагентов) в отличающиеся от них по хнм. составу или строению в-ва (продукты р-ции). В отлнчие от ядерных реакций, при Р. х. не изменяется общее число атомов в реагирующей сист., а также изотопный состав хим. элементов. Р. х. происходят при смешении или физ. контакте реагентов самопроизвольно, при нагревании, участии катализаторов (см. Катализ), действии света (см. Фотохимические реакции), электрич. тока (см. Электродные процессы), ионизирующих излучений (см. Радиационно-химические реакции), мех. воздействиях (см. Механохимические реакции), в низкотемпературной плазме (см. Плазмохимические реакции) и т. п. Превращения частиц (атомов, молекул) осуществляются при условии, что онн обладают энергией, достаточной для преодоления потенц. барьера, раэде-.пяющего исходное и конечное состояния сист. (см. Энергия активации). [c.499]

Скорость химической реакции может также меняться (увеличиваться или уменьшаться) в присутствии определенных веществ, известных как активаторы и ингибиторы соответственно. Явление ингибирования обычно связывают с каталитическими эффектами в ферментативных и неферментативных регисциях, хотя оно наблюдается и для других реакций (например, фотохимических или электрохимических). Явление активирования однозначно связано с каталитическими реакциями. Активатором можно называть вещество, принимающее участие на некоторой стадии реакции, для которой энергия активации ниже, чем для реакции с одним катализатором т. е. активатор проявляет свои свойства только в присутствии катализатора. Этот благоприятный эффект приводит к значительному увеличению чувствительности определения катализатора, а также дает возможность определять сам активатор. [c.338]

Одно из наиболее суп1 ественных отличий радиационно-химических реакций от фотохимических связано с неизбирательным характером поглощения ионизирующего излучения. В то время как свет поглощается лишь в том случае, когда его частота соответствует полосе поглощения молекулы, энергия радиации поглощается всеми молекулами, вызывая акты ионизации и переводя молекулы в возбужденное состояние. Количество поглощенной энерпги можно считать пропорциональным общему числу электронов в единице объема вещества и не зависящим от химической природы молекул. Эта величина, однако, зависит от вида излучения. Быстрый электрон, порожденный у-квантом Со , в среднем теряет 0,02 эв энергии на 1 А своего пути в воде, тогда как для а-частиц эта величина почти в 1000 раз больше. Величина потери энергии на единице пути частицы получила название линейной потери энергии (ЛПЭ или L.E.T.). [c.67]

При поглощении длин волн, меньших этях граничных длин волн, молекулы Ха распадаются на атомы, + Аг = X ( А/,). + Х( Ра/ , которые, таким образом, нужно считать первичными центрами сенсибилизированной фотохимической реакции. В области больших длин волн сначала возникают возбужденные молекулы Ха, которые могут с испусканием света вернуться в исходное основное состояние (флуоресценция), расщепиться на атомы при соударении с другими молекулами (Хг М = X -Н -1- X + М) или вступить в химическую реакцию. Химические реакции возбужденных молекул галогенов с достоверностью неизвестны, хотя такой механизм реакций и постулировался некоторыми авторами. [c.324]

НЫМИ центрами сенсибилизированной фотохимической реакции в области больших длин волн сначала возникают возбунеденные молекулы Хг, которые могут с испусканием света вернуться в исходное основное состояние (флуоресценция), расш епиться на атомы при соударении с другими молекулами в результате индуцированной предиссоциации (Х г -Ь М = = X -Ь X -Ь М) или вступить в химическую реакцию. Химические реакции возбужденных молекул галоидов с достоверностью неизвестны, хотя такой механизм реакций и постулировался некоторыми авторами Индуцированная предиссоциация представляет достаточно подробно из-ученное явление, осуществляющееся с большой легкостью (при повышенных по сравнению с газокинетическими сечениях). Весьма вероятно, что, вступая в реакцию, возбужденная молекула галоида претерпевает индуцированную предиссоциацию, которую нужно рассматривать как первую (начальную) стадию данной элементарной реакции [810]. Поэтому можно считать, что практически во всех случаях первичными активными центрами фотохимических реакций, сенсибилизированных галоидами, являются атомы галоида. [c.373]

Свободные радикалы. Они могут присутствовать в качестве про- межуточных продуктов химических реакций или как полустабильные вещества, образуемые с помощью химических, фотохимических, электрохимических, термических или других процессов. [c.197]

Химическая поляризация стала новым и мощным методом установления механизмов химических реакций, детектирования радикалов и радикальных стадий. С помощью ХПЯ легко определить спиновую мультиплетность пар, легко установить, из каких состояний — синглетных или триплетных — рождаются радикалы и молекулы метод позволяет разделить радикальные и нерадикальные пути реакции и оценить количественно их конкуренцию, идентифицировать нестабильные промежуточные продукты и обратимые радикальные стадии, которые не удается установить никакими другими. методами. Из кинетики ХПЯ можно определять константы скорости реакций, а из количественных данных по значению поляризации — кинетику быстрых реакций в радикальных парах (распад, изомеризация радикалов, реакции замещения, переноса электрона и т. д.), происходящих с характеристическими временами 10 - 10-9 с. С помощью ХПЯ можно определять знаки констант СТВ в радикалах, знаки констант спин-спипового взаимодействия в молекулах, времена ядерной релаксации в радикалах и молекулах, устанавливать участие горячих радикалов в реакциях. Методом ХПЯ широко исследованы механизмы всех классов химических реакций — термических, фотохимических, радиационно-химических — и получена новая богатая информация, обобщенная в ряде книг и обзоров (см., например, [14], там же сформулированы условия наблюдения ХПЯ и техника эксперимента). [c.27]

Вторичные реакции — химические превращения пер вячных продуктов фотохимической реакции и, возможно, дальнейшие последовательные реакции, которые следуют за вторичными реакциями. И вторичные, и последовательные реакции не нуждаются в ииицинровании облучением (тем-новые реакции). [c.353]

Кинетика гомогенных органических реакций развивалась также в результате изучения других факторов, влияющих на скорость химических процессов. Однако поскольку такие факторы имеют значение лишь для специальных типов реакций, например фотохимических или радиационных, или реакций под высоким давлением, мы считаем возможным отказаться от характеристики развития этих направлений. Во втором параграфе настоящей главы мы рассмотрим влияние возникшей в 30-х годах XX в. теории абсолютных скоростей реакций на кинетические исследования в области органической химии и в третьем параграфе те (неквантовохимические) методы, которые в обход непреодолимых трудностей, связанных со строгим применением теории, позволяют решать многие задачи в кинетике органических реакций. [c.145]

Что касается природы процессов, которые могут быть причиной светового насыщения, то имеется альтернатива между предварительными и завершающими реакциями. Эти два типа реакций впервые обсуждались Варбургом и Вильштеттером и Штолем. Все превращения, происходящие при фотосинтезе, поскольку они касаются хлорофилла и других катализаторов, должны быть циклическими. Поэтому вопрос о том, имеет ли место данная реакция до или после первичного фотопроцесса, не всегда так легко разрешить, как это может показаться на первый взгляд. Мы будем считать, что темновая реакция предшествует фотохимической стадии, если ее задержка препятствует протеканию фотохимического процесса, а, следовательно, также и всех последующих процессов, и что темновая реакция следует за первичным фотохимическим процессом, если последний имеет место в любом случае и влияние лимитирования скорости темновой реакции заключается только в накоплении первичных фотопродуктов. Опыт показывает, что при фотосинтезе не происходит значительного накопления окисленных промежуточных продуктов (это следует из того, что выделение кислорода сразу прекращается после выключения освещения) поэтому мы должны принять, что первичные продукты окисления (фотоперекиси) являются неустойчивыми если они быстро не удаляются или не стабилизируются химически при завершающем процессе, они, повидимому, исчезают благодаря обратной реакции. [c.443]

О зависимости скорости фотохимических процессов от частоты света, температуры и присутствия посторонних примесей было опубликовано много работ, обнаруживших некоторые общие закономерности. Согласно закону эквивалентности Эйнштейна-Штарка скорость фотохимической реакции под действием излучений различной длины волны зависит от числа поглощенных квантов. Однако этот закон оправдал себя лишь для небольшого числа реакций. В общем оказалось, что большие световые кванты обладают большей эффективностью, т. е. чем короче длина волны или чем выше частота, тем больше скорость ракции Тейлор (Н. S. Taylor) предложил следующую формулировку Поглощение света представляет собою квантовый процесс, в котором участвует один квант на абсорбирующую молекулу (или атом). Фотохимический выход определяется последующими за акто.м поглощения термическими реакция.ми . Фотохимические опыты в большинстве случаев сопряжены с рядом значительных трудностей. Например, не удается получить строго монохроматического света достаточной интенсивности, чрезвычайно сильно влияют посторонние примеси и очень трудно отделить квантовые процессы от последующих, чисто термических химических процессов, идущих за процессом поглощения. [c.49]

Хй.мическ ий и квантовый выходы характеризуют разные стороны фотохимической реакции. Химический выход показывает вклад побочных реакций и конечную эффективность превращения начального вещества в продукт независимо от числа поглощенных квантов света. Квантовый выход позволяет судить [c.186]

В этой схеме реакций р — тушитель kQ я — константы скорости тушения Ху — промежуточный продукт, который реагирует дальше и в конце концов образует продукт У. Реакционная кинетика этой модели формально та же, что и модели I. Однако можно ожидать разных констант скорости и различных химических реакций. Видоизменение этой модели должно также включать возможность осуществления бифотонных реакций . Такие реакции в фотохимических системах недавно были рассмотрены Броклехерстом и др. [19]. [c.78]

Еще В начале XIX столетия Гротгус, а несколько позже Дрэпер сформулировали основное условие фотохимической реакции химической активностью обладает только свет, поглощаемый веществом. Гротгус установил также, что эффективным действием обладают только св етовые лучи, цвет которых является дополнительным к окраске вещества, поглощающего свет. Простейшие диазосоединения поглощают ультрафиолетовые лучи в области 2200—3300 А, практически отсутствующие в спектре, излучаемом обычными источниками света, и относительно мало чувствительны к свету. Введение в молекулу диазосоединения [c.18]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология