Молекулы процессы возбуждения

В газовой фазе переход молекулы в возбужденное состояние и образование свободных радикалов из возбужденных молекул является следствием протекающих в смеси процессов обмена кинетической энергии поступательного движения молекул. При [c.29]

При поглощении света молекулы переходят в электронно-возбужденное состояние. При этом физические и химические свойства молекул изменяются по сравнению с основным состоянием. Меняются дипольный момент, 52-геометрия, распределение электронной плотности. Молекула в возбужденном состоянии обладает иной реакционной способностью, что проявляется не столько в ускорении химических реакций, сколько в ином направлении химического процесса с образованием других продуктов. [c.225]

При бомбардировке молекулы электронами возможны различные процессы ионизации и диссоциации. До сих пор нет теории, которая позволила бы рассчитать вероятность того или иного процесса возбуждения молекулы или ее распада. Столкновение электронов, обладающих низкой энергией, с молекулами приводит обычно к переходу молекулы на более высокие вращательные, вибрационные или электронные энергетические уровни. При повышении скорости движения электронов наступает момент, когда энергия ударяющего электрона оказывается достаточной для ионизации молекулы. При дальнейшем повышении энергии электронов возбуждение ионизированной молекулы может привести к диссоциации, в результате которой появляются ионы с меньшей массой, а также нейтральные осколки молекулы. Потенциал, соответствующий наименьшей энергии электронов, при которой в результате столкновения электрона с молекулой происходит диссоциация молекулы с образованием ионов, носит название потенциала появления. [c.76]

Процесс возбуждения длится очень короткий промежуток времени — порядка с. Если за это время молекула не успевает прореагировать, то происходит ее дезактивация (путем излучения света или при соударении). [c.288]

При всех формах газового разряда и в плазме, получаемой иным путем, протекают многочисленные химические реакции. Источником энергии в разряде является электрическое поле, ускоряющее заряженные частицы, в основном электроны, передающие энергию при соударениях молекулам. Появляющиеся возбужденные молекулы, ионы и свободные радикалы являются химически активными и могут участвовать в первичных актах процессов, вслед за которыми могут произойти различные вторичные химические реакции [5]. В плазме в [c.174]

Кинетика флуоресценции в системах с обратимыми реакциями в жидких растворах. Иногда молекулы в возбужденном состоянии могут участвовать в обратимых процессах, приводящих в образо-вапию новых возбужденных молекул [c.91]

Для наглядности на рис. Б.З схематически изображены процесс возбуждения (активирования) молекулы, а также дальнейшие стадии реакции на примере дегидрирования циклопентена. Энергия активации в виде колебательной энергии распределяется на возбужденной молекуле А последняя может либо дезактивироваться при соударении с другой исходной молекулой А, либо при благоприятной локализации энергии перейти в В с отщеплением Нг. [c.156]

Поглощение квантов энергии рентгеновского и УФ-излучения может вызывать три процесса возбуждение электронов, разрыв связей и ионизацию атома или молекулы. В последнем случае под действием кванта энергии происходит выбивание электрона из атома и молекулы. В основе этого процесса лежит явление фотоэффекта, поэтому часто оба метода называют фотоэлектронной спектроскопией, а выбитые электроны — фотоэлектронами. [c.256]

Кроме линий, соответствующих возбуждению нейтральных атомов, в пламенных спектрах часто наблюдаются линии и полосы молекул и радикалов. При этом возможны наложения спектров, обусловленных процессами возбуждения электронов, и спектров, связанных с изменениями колебательного и вращательного движения атомов в молекулах. Возникающие при этом полосатые спектры уже нельзя разрешить самыми чувствительными приборами. Иногда их можно использовать для целей количественного анализа (например, интенсивную полосу излучения радикала СаОН или молекулы СаО). [c.374]

К группе фотохимических реакций, имеющих квантовый выход меньше единицы, относятся реакции в газах, находящихся под малым давлением. При этом происходит уменьшение числа получающихся в первичных процессах возбужденных молекул за счет перехода энергии в теплоту или их дезактивации путем испускания света. При более высоких давлениях такая дезактивация происходит значительно реже, так как тогда молекулы чаще сталкиваются друг с другом и промежутка времени между двумя отдельными соударениями может оказаться недостаточно для испускания света возбужденными молекулами. К этой же группе относятся многие реакции в растворах. Одной из причин понижения квантового выхода до значений, меньших единицы, здесь является рекомбинация возникших при фотодиссоциации активных частиц. При этом молекулы растворителя облегчают процесс дезактивации, играя роль третьих частиц, уносящих избыточную энергию. [c.313]

Следует отметить, что флуоресценция, фосфоресценция и фотохимические процессы также объясняются электронными переходами. Так, при фотохимических процессах в химическом взаимодействии участвуют молекулы в возбужденном состоянии, которые обусловливают их реакционную способность. Благодаря использованию электронных спектров поглощения появилась возможность определять ионизационные потенциалы молекул, которые можно вычислить из длин волн, необходимых для возникновения эффекта фотоионизации. Наиболее общее практическое приложение спектроскопии и в первую очередь электронной спектроскопии — опре- [c.163]

Интенсивность линий. При достаточно высоких температурах (>3- Ю К) исследуемый элемент находится в состоянии плазмы. Под этим названием понимают излучающий, квазинейтральный, электропроводный газ, состоящий из атомов, молекул и ионов во всех возбужденных состояниях, а также свободных электронов. Эта система находится в термодинамическом равновесии, если все элементарные процессы (возбуждение, ионизация) обратимы и потери энергии отсутствуют. При этих условиях и не слишком высокой плотности плазмы число частиц, находящихся в основном и возбужденном состояниях (Л/о или Л ,), подчиняется распределению Больцмана [уравнение (5.1.12)]. Наблюдаемая интенсивность линий оказывается равной [c.184]

И в обычных химических реакциях частицы (молекулы и атомы) также проходят стадию возбуждения. Однако здесь налицо огромное различие в энергетике процесс возбуждения частицы при химической реакции связан с энергией порядка нескольких электронвольт, а в ядерной измеряется миллионами электронвольт. [c.373]

При эмиссионном анализе проба вводится непосредственно в источник, так как необходимо получить излучение самого анализируемого вещества. В источнике света одновременно происходит испарение анализируемой пробы, если она находилась в жидком или твердом состоянии, диссоциация молекул, ионизация атомов и. наконец, главный процесс — возбуждение атомов и ионов. [c.48]

Если ни один из описанных выше процессов не успевает произойти, молекула в возбужденном состоянии ( 1 или Т ) может передать всю избыточную энергию соседней молекуле этот процесс носит название фотосенсибилизации [23]. При этом возбужденная молекула [донор (/))] переходит в состояние 5о, тогда как другая молекула [акцептор (А)] становится возбуж- [c.315]

Характерной особенностью действия подобных излучений является их большая энергия. Это приводит к тому, что в качестве первичных процессов могут протекать многие процессы возбуждения, диссоциации и ионизации молекул или атомов. Вторая особенность заключается в том, что одна частица или квант с большой энергией могут вызвать несколько актов активации. Кроме того, в результате взаимодействия излучения с молекулами могут получиться вторичные частицы также с большой энергией, которые, в свою очередь, могут производить последующие акты активации. [c.308]

Следует отметить, что б о-фотохимические превращения очень тесно связаны с фотофизическими процессами возбужденных молекул люминесценцией, интеркомбинационной и внутренней конверсией. [c.225]

Года я уменьшению потенциала ионизации и возрастанию сродства к электрону возбужденных молекул процессы переноса электрона е их участием становятся термодинамически выгодными (рис. 5.5) [c.230]

Эта реакция экзотермическая, ее теплота составляет 403 кДж/моль. После элементарного акта реакции этот избыточный запас энергии в значительной мере содержится в молекуле НР. Такая молекула является возбужденной. При ее столкновении с молекулой Рг она может отдать избыток энергии на разрыв связи НР + Рг -= = НР + 2Р. В процессе данной реакции молекула НР теряет возбуждение и переходит в нормальное состояние. Таким образом, из одного, образовавшегося каким-либо способом атома фтора, возникают три новых. [c.168]

У. в. в газе сопровождается не только увеличением плотности, но и значительным повышением т-ры. В этих условиях происходят разл. процессы возбуждение мол. колебаний, диссоциация и ионизация молекул и атомов, хим. р-ции. [c.30]

Действитёльно, в капле, движущейся в газовой среде, протекает ряд физических процессов, которые могут резко интенсифицировать переход молекулы в возбужденное состояние. Так, установлено, что при движении капли в газовой среде (Ке> >200) позади капли образуются завихрения, приводящие к возникновению колебаний в капле. Фррма капли при колебаниях изменяется, переходя от сплющенного эллипса к вытянутому. Одновременно в капле отмечаются интенсивные циркуляционные токи. Важной особенностью капельного состояния является наличие избыточной поверхностной энергии. Все это вместе взятое, по-видимому, и обусловливает интенсивный переход молекулы из основного состояния в возбужденное по механизму, аналогичному рассмотренному выше. [c.38]

Указанные трудности обусловили появление при-ближенны,х методов оценки энергий электронных переходов и потенциалов ионизации молекул. Чаще всего используется упрощающее предположение, согласно которому в процессах возбуждения и ионизации [c.187]

Химический процесс, цроисходящий под действием светового излучения. Причиной ([>отохимических реакций яв.1тяется изменение электронного строения молекул при возбуждении квантами света. [c.84]

Все упомянутые выше реакции вызваны, конечно, первичными процессами возбуждения и ионизации. Так, по-видимому, в результате возбуждения молекулы пропана за счет поглощения энергии излучения происходит разрыв С—Н-свя-зи, при котором избыток энергии в форме кинетической сообщается атому водорода СзНв = С3Н7-Ь (Н). Горячий атом водорода способен реагировать с первой сталкивающейся с ним молекулой пропана, отрывая от последней атом [c.74]

Химический процесс, происходяищй под действие светового излучения. Причиной фотохимических реавдий является изменение электронного строения молекул при возбуждении квантами света [c.262]

Основной процесс фотохимии — активация молекулы поглощенным квантом света. Такая активация носит избирательный характер, поскольку поглощенный квант энергии возбуждает отдельную связь или группу в данной молекуле. Характер возбуждения зависит от электронного строения связи. С фотохимической точки зрения важно наличие в молекуле а-связывающих, я-связывающих и п-орбиталей. Для первых двух типов имеются соответствующие разрыхляющие орбитали. Поскольку п-орбитали являются несвязывающими, для них нет соответствующих разрыхляющих орбиталей. Появление п-орбиталей связано с наличием в молекуле гетероатомов (кислорода, азота, серы), обладающих чистыми /О-или гибридизованными хр -орбиталями. [c.276]

Химический процесс, происходящий под действием светового излучения. Протиной фотохимических реакций является изменение электронного с ч роения молекул ири возбуждении квантами света. [c.257]

Подобная трактовка явлений адсорбции, основанная на учете уменьшения энтропии только адсорбированного вещества в результате его локализации на поверхности, приводит и к ряду противоречий. Прежде всего, твердо установленным фактом является активация реагирующего вещества в результате его адсорбции поверхностью катализатора, что приводит к увеличению скорости каталитических процессов. Однако неясно, будет ли энтропия активированной на поверхности молекулы (молекулы в возбужденном состоянии) меньше энтропии невозбужденной молекулы в газовой фазе Если адсорбция водорода осуществляется с диссоциацией молекулы на атомы по схеме Н2-Ь2Ы1-)-2Ы1Н, то будет ли энтропия [c.44]

Превращения ионов. Под действием радиации, как правило, получаются однозарядные ионы А=А++р , АВ = АВ++р-. Образование двухзарядных ионов — редкий процесс. Из молекулы при облучении может быть вырван любой из ее электронов. Тогда начинаются процессы перегруппировки электронов, образуется молекулярный ион с характерной для него электронной структурой. Электроны, выбитые из молекул действием излучения, в результате столкновения с окружающими молекулами замедляются. После этого они могут захватываться ионами. Образующиеся в процессе захвата частицы возбуждены. Когда электрон захнатывается молекулярным ионом, получается исходная молекула в возбужденном состоянии СН " . Те же ионы, у которых нет неспаренных [c.409]

Экспериментальное изучение подвижности ядер при фотодиссоциации представляет трудную, но очень престижную цель потому, что изменения структуры молекул происходят на межъядерных расстояниях порядка десятых долей нанометра на временных интервалах в фемтосекундном диапазоне. Интересный подход к этой проблеме связан с применением спектроскопических эффектов, обусловленных движением ядер, в качестве индикатора зависимости от времени. В сущности требование высокого временного разрешения трансформируется в необходимость измерения амплитуд сигналов в зависимости от частоты. Как конкретный пример рассмотрим молекулу О3. При поглощении фотона эта молекула предиссоциирует в течение примерно одного колебания. Она определенно не может рассматриваться как флуоресцирующая молекула (см. разд. 3.3 и 4.3). Однако очень малая часть молекул испускает излучение (около 1 на 10 ), и при интенсивном лазерном возбуждении и чувствительной системе регистрации спектр испускания может быть записан. Интересное свойство этой флуоресценции заключается в необычно длинных последовательностях колебательных полос. При распаде молекулы она проходит через все возможные молекулярные конфигурации так, что франк-кондонов-ские вероятности переходов на соответствующие этим конфигурациям уровни оказываются большими (см. разд. 2.7). С точки зрения динамики диссоциации более важно то, что интенсивности наблюдаемых линий в опосредованном виде представляют подвижность молекул в возбужденном состоянии и тем самым несут информацию о процессе диссоциации. Диссоциация О3 под действием УФ-излучения — очевидный пример того, как качественное понимание динамики может быть получено простым способом. Полосы деформационных колебаний не видны в спектре испускания, что прямо предполагает, что деформационные колебания не участвуют на ранних стадиях реакции. Более того, наблюдаются только переходы с участием четных уровней антисимметричных валентных колебаний. Этот результат интерпретируется в рамках симметрии процесса диссоциации. [c.207]

Новый подход к обсуждению синхронных реакций был введен с предложением использовать корреляционные диаграммы [3, 17].Этот подход сосредотачивает внимание па орбитальной симметрии как реагентов, так н продуктов м рассматривает свойства симметрии всех орбиталей. В любом синхронном процессе орбитали исходного вещества должны превратиться в орбитали продукта, имеющие такую же симметрию, т. е. в синхронных реакциях происходит сохранение орбитальной симметрии. Если в синхронной реакции связывающие орбитали исходного вещества превращаются в связывающие орбитали продукта такой же симметрии, то реакция будет протекать с низкой энергией активации, и говорят, что она разрешена. Если же связывающие орбитали реагирующего вещества коррелируют с антисвязывающими орбиталями продукта, то реакция энергетически неблагоприятна, так как она приводит к молекуле в возбужденном состоянин, и говорят, что реакция запрещена. [c.383]

В фотохимических процессах и в радиационно-химических процессах важнейшую роль играют электронно-возбужденные состояния. Можно упомянуть трехуровневую схему Яблонского. Отметим, что ассимиляция солнечной энергии, превращение солнечной энергии в химическую также начинается с того, что появхшются электронно-возбужденные молекулы. Триплетно-возбужденные молекулы нередко выступают в роли молекулярных аккумуляторов энергии, и т.д. [c.14]

К числу процессов, конкурирующих с флуоресценцией, относятся внутренняя конверсия, интеркомбинационная конверсия (в результате последней молекула переходит в триплетное состояние), а также фв-тохимические реакции, в которые может вступать молекула, находясь в синглетном возбужденном состоянии. Внутренняя конверсия представляет собой процесс, в ходе которого молекула переходит с низшего колебательного подуровня одного из более высоких электронно-возбужденных состояний на один из высоких колебательных подуровней основного состояния. Этот процесс служит главным каналом, по которому снимается электронное возбуждение, и прямо конкурирует с флуоресценцией. Поэтому время жизни молекулы в возбужденном состоянии ) (т) обычно меньше Тг. Эффективность флуоресценции по определению равна [c.30]

Квантовый выход Ф первичного продукта Ф. р., образующегося из к.-л. возбужденного состояния, равен отношению скорости этой Ф.р. к сумме скоростей всех фотофиз, и фотохим. процессов гибели этого возбужденного состояния. Поскольку такие процессы м. 6. как мономолекулярными, так и бимолжулярными, сумму их скоростей выражают через сумму констант скорости щ мономолекулярных (для р-ций первого порядка) и псеЕДОмономолекулярных (для р-ций второго порядка) процессов, при условии, что для бимолекулярных р-ций концентрация [X] реагента в осн. электронном состоянии гораздо больше концентрации возбужденных молекул. Если <р - квантовый выход молекул в возбужденном состоянии (как правило, ф = 1 для возбужденных синглетных состояний и ф< 1 для триплетных состояний), к, - константа скорости рассматриваемой Ф. р., то [c.179]