Фотохимиялық реакцияларға мысал келтіріңдер

Жарық сәулесінің әсерінен болатын реакциялар фотохимиялық деп аталады, ал фотохимиялық түрлендірулерді зерттейтін бөлім фотохимия деп аталады.

Өзара әрекеттесетін молекулаларды белсендіру үшін энергияны беру жылу түрінде (қараңғы реакциялар деп аталады) немесе электромагниттік сәулелену кванттары түрінде жүзеге асырылуы мүмкін. Бөлшектердің активтенуі олардың спектрдің көрінетін аймағының электромагниттік сәулелену кванттарымен әрекеттесуінің нәтижесі болатын реакциялар фотохимиялық реакциялар деп аталады. Барлық фотохимиялық процестерде Гротгус Заңы орындалады:

Заттың химиялық түрленуі тек сол зат сіңіретін сәулеленуді тудыруы мүмкін.

Затпен шағылысқан, сондай-ақ ол арқылы өткен сәуле ешқандай химиялық түрленуді тудырмайды. Кейде фотохимиялық процестер реактивті заттармен сіңірілмейтін сәулеленудің әсерінен пайда болады; алайда, мұндай жағдайларда реакциялық қоспада деп аталатындар болуы керек.сенсибилизаторлар. Сенсибилизаторлардың әсер ету механизмі-олар қозған күйге өтіп, жарықты сіңіреді, содан кейін реагент молекулаларымен соқтығысқан кезде оларға артық энергия береді. Фотохимиялық реакциялардың сенсибилизаторы, мысалы, хлорофилл (төменде қараңыз).

Жарықтың затпен әрекеттесуі мүмкін үш бағытта жүруі мүмкін:

1. Бөлшектердің қозуы (электрондардың жоғары орбитальдарға ауысуы):

A + hν  ––>  A⁺ + e^–

2. Электрондардың бөлінуіне байланысты бөлшектердің иондалуы:

A + hv --> A⁺ + e^–

3. Еркін радикалдар (гомолитикалық) немесе иондар (гетеролитикалық) түзетін молекулалардың диссоциациясы):

AB + hv --> A• + B•

AB + hv --> A⁺ + B^–

Зат молекулалары сіңіретін сәулелі энергия мөлшері мен фотохимиялық реакцияланған молекулалар саны арасында Штарк – Эйнштейннің фотохимиялық эквиваленттік Заңымен көрсетілген қатынас бар:

Бастапқы фотохимиялық түрлендіруге ұшыраған молекулалардың саны электромагниттік сәулеленудің материя сіңіретін кванттарының санына тең.

Фотохимиялық реакцияның кванттық шығымы γ-трансформациядан өткен бөлшектер санының зат сіңіретін жарық кванттарының санына қатынасы.

Реакцияның кванттық шығымдылығы өте кең ауқымда өзгеруі мүмкін: 10-3 (метилбромидтің фотохимиялық ыдырауы) 106-ға дейін (сутектің хлормен тізбекті реакциясы); жалпы жағдайда белсенді бөлшек неғұрлым ұзақ өмір сүрсе, фотохимиялық реакция соғұрлым үлкен кванттық шығыспен жүреді.