Загрязнение воздуха реакционно-способными частицами

Лекция №2. Реакционно-способные частицы и химические превращения в тропосфере и стратосфере.

Ключевые слова и понятия:

2.1. Загрязнение воздуха.

2.2. Реакционно-способные частицы.

2.3. Фотолитическое разложение.

2.4. Гомолитический механизм

2.5. Свободные радикалы

2.6. Синглетное состояние.

2.7. Триплетное состояние.

2.8. Экзотермические реакции

2.9. Скорость химической реакции

2.10. Константа скорости реакции

Входная информация

Приступая к изучению данной темы, Вам необходимо восстановить в памяти (или восполнить) знания из прошлых периодов обучения:

- из курса средней школы: значение понятий атом, молекула, химический элемент, простые и сложные вещества.

- из курса «Химия» для студентов технических специальностей: химическая связь (1.18), ковалентная связь (1.19.), экзотермические реакции (2.8.), скорость химической реакции (2.9), константа скорости реакции (2.10.)

Экзотермические реакции (2.8.) – реакции, протекающие с выделением теплоты (∆H < O).

Скоростью химической реакции(2.9..) - изменение количества одного из реагирующих веществ (исходных или продуктов реакции) за единицу времени в единице объема (для гомогенных реакций), или на единице поверхности раздела фаз (для гетерогенных реакций).

Константа скорости реакции(2.10.)- скорость реакции при концентрациях веществ равных 1 моль/л.

Структура темы

1. Загрязнение воздуха реакционно-способными частицами.

2. Реакции фотолиза озона.

3. Фотохимия гидроксидного (HO^•) и гидропероксидного (HO₂^•) радикалов.

4. Фотохимия оксидов азота и серы.

5. Взаимосвязь процессов в тропосфере и стратосфере.

Загрязнение воздуха реакционно-способными частицами.

Загрязнение воздуха (2.1.) этолюбое нежелательное изменение состава земной атмосферы (1.1.) в результате поступления в нее различных газов, водяного пара и твердых частиц (под воздействием природных процессов или в результате деятельности человека).

Загрязнение воздуха (2.1.) -любое нежелательное изменение состава земной атмосферы в результате поступления в нее различных газов, водяного пара и твердых частиц под воздействием природных процессов или в результате деятельности человека.

Химические превращения в тропосфере(1.2.) и стратосфере(1.3.) инициируются в основном продуктами реакций фотолиза таких молекул как О₃; О₂; Н₂О; N₂O, NО₂., SO₂. Такие молекулы в химии атмосферы относятся к реакционно-способным частицам (2.2.), которые под действием солнечного излучения определенной длины волны в атмосфере превращаются в другие частицы за счет фотолитического расщепления(2.3.) ковалентной связи.

Реакционно-способные частицы(2.2.) – молекулы газообразных веществ в атмосфере, которые поддействием солнечного излучения определенной длины волны в атмосфере происходит их химическое превращение в другие частицы.

Фотолитическое разложение(2.3.) – разрушение ковалентной связи в молекуле соединения за счет гомолитического механизма распада пары электронов под действием ультрафиолетового излучения с образованием свободных радикалов или атомов с неспаренными электронами.

Гомолитический механизм (2.4.) - разложение пары электронов ковалентной связи, когда каждый атом или частица приобретают по неспаренному электрону.

R••R → R• + R• →2R•

При этом образуются свободные радикалы (2.5.) (R•).

Гомолитический механизм (2.4.) - разложение пары электронов ковалентной связи, когда каждый атом или частица приобретают по неспаренному электрону.

Свободные радикалы(2.5.) – частицы, которые имеют свободные неспаренные электроны, но не имеют никакого заряда.

Ниже остановимся на химических реакциях с участием реакционно-способных частиц (2.2.).