Fotochemie
Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od
verze recenzované 26. května 2021; kontroly vyžadují
2 úpravy .
Fotochemie je součástí vysokoenergetické chemie , sekce fyzikální chemie , která studuje chemické přeměny (chemie excitovaných stavů molekul, fotochemické reakce ), ke kterým dochází působením světla v rozsahu od vzdáleného ultrafialového až po infračervené záření [1] .
Zákony fotochemie
- K fotochemickým změnám dochází pouze působením světla absorbovaného systémem ( Grotthuss-Draperův zákon , 1818-1843).
- Každý absorbovaný foton v primárním aktu je schopen aktivovat pouze jednu molekulu ( Einsteinův zákon fotochemické ekvivalence , 1912).
Následující dva zákony se týkají především fotochemie
organických sloučenin a formuloval je americký fyzik ukrajinského původu M. Kasha.
Elektronické přechody v molekule
Rozsah vlnových délek , který má praktickou hodnotu pro fotochemii, zahrnuje blízkou ultrafialovou , viditelnou oblast a je omezen na straně dlouhých vlnových délek začátkem IR oblasti , to znamená, že se jedná o rozsah vlnových délek od 190 do asi 700- 800 nm.
V tomto rozmezí je pozorována změna elektronové energie molekuly, když je absorbováno světelné kvantum, což je určující proces pro zahájení chemické reakce.
Molekula přecházející do excitovaného stavu je schopna ztratit přebytečnou energii buď zářením, nebo neradiativně, nebo vstupem do chemické transformace - k překonání aktivační bariéry . Obrázek ukazuje možné elektronické přechody, tečkované čáry označují ty, které se vyskytují bez záření:
- Excitace .
- Fluorescence (přechod ze stavu S 1 do S 0 s emisí).
- Vnitřní přeměna ze stavu S 1 na S 0 bez záření.
- Intersystematická konverze ze stavu S 1 do T 1 .
- Fosforescence (přechod ze stavu T 1 do S 0 zářením).
- Intersystematická konverze ze stavu T 1 do S 0 .
Proces fotochemické transformace lze rozdělit do tří fází:
- akt absorpce , ve kterém se tvoří elektronicky excitovaný stav ;
- primární fotochemické procesy , kterých se účastní elektronicky excitované stavy;
- sekundární nebo temné reakce různých chemikálií vzniklých v důsledku primárních procesů.
Význam fotochemie
Mnohé z nejdůležitějších procesů probíhajících v životním prostředí a v nás samotných jsou fotochemické povahy. Stačí vyjmenovat takové jevy, jako je fotosyntéza , vidění a tvorba ozónu v atmosféře pod vlivem UV záření.
Viz také
Poznámky
- ↑ fotochemie // Zlatá kniha IUPAC . Získáno 19. října 2011. Archivováno z originálu 18. března 2012. (neurčitý)
Literatura
- Turro N. Molekulární fotochemie. — M.: Mir, 1967.