Фотохимические реакции

Фотохимическими называются реакции, протекающие под действием света, а так же невидимых лучей близких по длине волны к видимому свету.

Выделяют первичные и вторичные фотохимические процессы.

1) Первичные фотохимические процессы

Первичными называются реакции (процессы), непосредственно вызываемые действием света, к ним относятся:

· возбуждение молекул или атомов, в результате чего образуются менее устойчивые частицы способные к дальнейшим превращениям:

М + hν = М*,

hν – световой квант, а М* - возбужденная молекула.

· диссоциация молекул на атомы или радикалы (фотолиз):

АВ + hν → А + В,

· ионизация молекул и атомов с выделением электрона (фотоэффект):

М + hν → М+ + е

2) Вторичные фотохимические процессы

Вторичными называются реакции, не требующие освещения для своего протекания и называемые, поэтому темновыми.

Активные частицы, образованные в первичных реакциях, могут вызывать дальнейшее протекание следующих вторичных процессов:

- простые или разветвленные цепные реакции,

- обычные стехиометрические реакции с образованием неактивных продуктов,

- потеря энергии за счет излучения без химической реакции (например, передача энергии молекулам растворителя),

- рекомбинация, возникших при фотодиссоциации атомов и молекул, причем рекомбинация облегчается молекулами растворителя.

Сенсибилизированными называются такие реакции, в которых активные частицы могут передавать свою энергию молекуле другого вещества, а та затем вступать в химическую реакцию.

Вещества, которые сами не участвуют в фотохимической реакции, но поглощают кванты света и передают их реагентам, называются сенсибилизаторами.

Важнейшим фотохимическим процессом является фотосинтез – образование углеводов в растениях, происходящее под действием солнечного света.

Суммарное уравнение реакции механизма не отражает. Действительный механизм фотосинтеза чрезвычайно сложен. Протекает процесс только в присутствии хлорофилла, который поглощает красные, синие и в меньшей степени зеленые лучи. Активированный таким образом хлорофилл содействует образованию из диоксида углерода и воды углеводов, необходимых для роста растений и кислорода. Хлорофилл переводит лучистую энергию в химическую, т.е. является фотосенсибилизатором.