3-сұрақ Фотохимиялық процестер. Штарк – Эйнштейн заңы. Кванттық шығым. Фотохимиялық процестердің негізгі түрлері. Фотохимия - жарық әсерінен пайда болатын химиялық процестердің жүру заңдылықтарын зерттейтін физикалық химияның бөлімі. Жарық әсерінен болатыннегізгіпроцесс-фотодиссоциациянемесемолекулалардыңқозуы. РесейғалымыГротгус (1817ж.)және АҚШғалымыДрэйпер(1839ж.)бірбіріне тәуелсіз өз бетінше заңды тұжырымдады, оған сәйкес реакция қоспасыменжұтылатынсәулелерғанахимиялықбелсендіболады.Бұлзаңанық және ешқандай ерекшелік жоқ. Реакцияға сіңетін сәулелер фотохимиялық белсенді деген керісінше тұжырым шындыққа сәйкес келмейді, өйткені олардыңбарлығыфотохимиялықреакциянытудырмайды.Гротгус-Дреперзаңы жарықтыңхимиялықәсеріноныңзатпенжұтылуыментікелейбайланыстырады. 1760 жылы Ламберт қалыңдығы dl қабаты арқылы берілетін жарық dI интенсивтілігінің әлсіреуі қабаттың қалыңдығына және түскен жарықтың қарқындылығына тура пропорционалды екенын туралы шешімге келді, ал 1853 жылы Бер жұқа қабатпен жұтылу бөлшектердің (молекулалардың) санына немесе олардың концентрациясымен тура пропорционалды болатындығын анықтады.БіріктірілгенЛамберт-Берзаңыбылайжазылады:
I = Ioe–knl (1.1)
Io -сіңіргішқабатынанөткенгедейінгіжарықағыныныңқарқындылығы; I-қалыңдығыlқабатындасіңіргенненкейінбірдей; n-1см3-темолекуладағысіңірілетінжарықсаны; k - молекулалық сіңіру коэффициенті деп аталатын пропорционалдылық көбейтінді. Вант-Гофф (1904ж) химиялық өзгерген зат мөлшері зат жұтылған жарық энергиясының мөлшеріне тура пропорционалды екенін көрсетті. Уақыт бірлігіне сіңірілген Q энергиясының мөлшерін Ламберт-Бер заңынан табуға болады: Q = Io I = Io (1e–knl) (1.2)
Сонда фотохимиялық реакцияның жылдамдығы заттың уақыт бірлігінесіңіргенэнергиямөлшерінепропорционалдыболады:
= KIo (1e–knl) (1.3)
Кпропорционалдықкөбейтінді. Фотохимиялық реакциялардың жүру механизмін түсінуге мүмкіндік беретін ең қызықты және маңызды заң – фотохимиялық эквиваленттіліктің Штарк-Эйнштейн заңы (1912), бұл сәулеленудің әрбір жұтылған кванты бір модификацияланған молекулаға сәйкес келеді. Штарк-Эйнштейн заңы фотохимияныңнегізгізаңы.
