Дипломная работа на тему: Классификация фотохимических процессов. Различие кинетики фотохимических и темновых реакций

Введение

Раздел физической химии, посвященный закономерностям реакций, протекающих под действием света, носит название фотохимии. Еще в начале XIX в. Гроттгус в России, а затем Дрейпер в США сформулировали закон, согласно которому фотохимически активны только те лучи, которые поглощаются при реакции. Этот закон в настоящее время очевиден и не имеет исключений. Обратное утверждение, что лучи, которые поглощаются при реакции, являются фотохимически активными, не верно, так как не вce они вызывают фотохимическую реакцию.

Особенностью фотохимической активации является ее селективность. Поглощенные кванты света возбуждают и тем самым приводят в активное состояние отдельную связь или группу атомов в данной молекуле. В этом большое преимущество активации молекул светом по сравнению с термической активацией.

Другой закон, которому подчиняются фотохимические реакции, был найден Бунзеном и Роско в 1855 г. в результате изучения реакции соединения хлора с водородом на свету. Этот закон формулируется так: химическое действие света прямо пропорционально произведению интенсивности света I на время его воздействия t. Закон этот носит приближенный характер, потому что не вся поглощаемая световая энергия расходуется на химический процесс.

Основным законом, позволившим разобраться в механизме фотохимических реакций, является закон фотохимической эквивалентности А. Эйнштейна, согласно которому каждый поглощенный квант света вызывает превращение одной молекулы.

Фотохимические реакции - химические превращения, протекающие под действием света в видимой и ультрафиолетовой области спектра.

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 → СО + другие продукты.

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

фотосинтез озона в верхних слоях атмосферы, создающий защитный озоновый слой:

фотодиссоциация

фотосинтез;

фотосинтез органических соединений из углекислого газа, воды, минеральных веществ зелеными растениями. В частности, синтез глюкозы может быть описан уравнением:

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.

Оглавление

- Введение

- Классификация фотохимических процессов

- Различие кинетики фотохимических и темновых реакций

- Процессы, протекающие при фотовозбуждении молекул

- Полные и локальные скорости фотохимических реакций

- Зависимость скорости фотохимических реакций от температуры

- Кинетика флуоресценции, фосфоресценции и интеркомбинационной конверсии

- Хемилюминесценция Заключение

- Список литературы

- фотохимический кинетика флуоресценция конверсия

Заключение

В большинстве фотохимических реакций получаемая молекулой энергия превышает типичные энергии активации темновых (термических) реакций и может даже превосходить энергию разрыва химических связей. Тем не менее многие фотохимические реакции отличаются высокой избирательностью, что связано с особенностями электронного строения возбужденного состояния.

Список литературы

. Денисов Е. Т. Кинетика гомогенных химических реакций: Учеб. пособие для химических специальностей ун-тов. - М.: Высш. школа, 1987. - 367 с., ил.

. Панченков Г. М., Лебедев В. П. Химическая кинетика и катализ. Учебное пособие для вузов. - 3-е изд. испр. и доп. - М., Химия, 1985. - 592 с., ил.