Фотодиссоциация

Фотодиссоциация

Фотодиссоциация (или фотолиз) — химическая реакция, при которой химические соединения разлагаются под действием фотонов электромагнитного излучения.

Для этого процесса принципиальное значение имеет так называемая энергия активации - свойство участвующей в процессе молекулы, и превышает ли энергия взаимодействующего фотона эту энергию.

Содержание

Роль в фотосинтезе

Фотолиз является частью фотосинтеза, которая протекает в гранах хлоропластов. При фотолизе свет, поглощенный хлорофиллом превращается в химическую энергию, которая затем используется для разложения воды на водород и кислород. Кислород выделяется в виде побочного продукта, а водород связывается с коферментом НАДФ с образованием НАДФH2.

Фотолиз в атмосфере

Фотолиз также протекает в атмосфере как часть последовательности реакций в ходе которой первичные загрязняющие вещества, такие как углеводороды и оксиды азота, взаимодействуют с образованием вторичных загрязняющих веществ, таких как пероксиацилнитраты. См. подробнее статью смог.

Две важнейших реакции фотодиссоциации в тропосфере

Первая:

O3 + hν → O2 + O(1D) λ < 320 nm

в ходе которой генерируется возбужденный атомарный кислород, который при дальнейшей реакции с водой даёт радикал гидроксила:

O(1D) + H2O → 2OH

Гидроксил-радикал является ключевым в химии атмосферы, как инициатор окисления углеводородов в атмосфере, а также действующий как моющее средство.

Вторая:

NO2 + hν → NO + O

-ключевая реакция при образовании тропосферного озона.

Образование озонового слоя также связано с фотодиссоциацией. Озон в стратосфере Земли образуется под воздействием ультрафиолета на кислородную молекулу, содержащую два атома кислорода (O2), которая разлагается на индивидуальные атомы (атомарный кислород). Атомарный кислород затем взаимодействует с неразрушенным O2 с образованием озона, O3.
Фотолитическим является процесс разрушения хлорфторуглеводородов в верхних слоях атмосферы с образованием озоноразрушающих свободных радикалов хлора.

Фотография

Фотолиз галогенидов серебра является ключевой реакцией в плёночной фотографии и приводит к формированию скрытого изображения в фотоматериалах.

Астрофизика

В астрофизике фотодиссоциация является одним из важнейших процессов разрушения и образования новых молекул. В вакууме межзвёздного пространства, молекулы и свободные радикалы могут существовать длительное время. Скорость фотодиссоциации очень важна для изучения состава межзвёздного вещества из которого образуются звёзды.

Типичный пример реакции фотолиза в межзвёздном пространстве (h\nu — обозначение кванта света, фотона):

H_2O + h\nu \rightarrow H + OH
CH_4 +h\nu \rightarrow CH_3 + H

Многофотонная диссоциация

В сравнении с ультрафиолетом или другими фотонами высоких энергий, энергии одиночных фотонов инфракрасного спектрального диапазона обычно недостаточно для прямой фотодиссоциации молекул. Однако, после поглощения серии инфракрасных фотонов молекула может прирастить свою внутреннюю энергию до уровня, превышающего порог диссоциации. Многофотонная диссоциация может быть достигнута при использовании лазеров высоких энергий, таких как углекислотный лазер, лазер на свободных электронах, или при длительном времени взаимодействия молекул с потоком излучения без возможности быстрого охлаждения. Последний метод позволяет добиваться многофотонной диссоциации даже под воздействием излучения с непрерывным спектром.

Флэш-фотолиз

Флэш-фотолиз — метод, при котором импульс лазера продолжительностью несколько наносекунд (пикосекунд, фемтосекунд) возбуждается лампой-вспышкой. Метод разработан в 1949 году М. Ойгеном, Р. Норришем и Дж. Портером, удостоенными Нобелевской премии по химии в 1967 году за это открытие.

См. также


Wikimedia Foundation. 2010.

Нужна помощь с курсовой?
Синонимы:

Полезное


Смотреть что такое "Фотодиссоциация" в других словарях:

  • фотодиссоциация — фотодиссоциация …   Орфографический словарь-справочник

  • фотодиссоциация — сущ., кол во синонимов: 2 • реакция (33) • фотолиз (4) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

  • фотодиссоциация — Распад молекулы на атомы и радикалы при поглощении оптического излучения. [ГОСТ 15093 90] Тематики лазерное оборудование …   Справочник технического переводчика

  • фотодиссоциация — fotocheminė disociacija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. photochemical dissociation; photolysis vok. photochemische Dissoziation, f; Photodissoziation, f; Photolyse, f rus. фотодиссоциация, f; фотолиз, m; фотохимическая диссоциация, f… …   Fizikos terminų žodynas

  • фотодиссоциация — fotodisociacija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. photodissociation vok. Photodissoziation, f rus. фотодиссоциация, f pranc. photodissociation, f …   Fizikos terminų žodynas

  • фотодиссоциация — fotolizė statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Medžiagų skilimas dėl regimosios ar ultravioletinės spinduliuotės poveikio. atitikmenys: angl. photochemical degradation; photolysis vok. photochemischer Abbau, m; Photolyse, f rus.… …   Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

  • Фотолиз — Фотодиссоциация (или фотолиз) химическая реакция при которой химические соединения разлагаются под действием фотонов. Фотодиссоциация не ограничена видимым светом. Для того, чтобы иметь достаточную энергию для разрушения молекулы фотон,… …   Википедия

  • Photodissociation — Фотодиссоциация; фотолиз …   Краткий толковый словарь по полиграфии

  • ФОТОХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ — хим. р ции, протекающие под действием света. Поглощение фотона с длиной волны 100 1500 нм, чему соответствует энергия 0,8 12,4 эВ (80 1200 кДж/моль), вызывает квантовый переход молекулы в ва из основного электронного состояния в одно из… …   Химическая энциклопедия

  • МНОГОФОТОННЫЕ ПРОЦЕССЫ — фотофиз. и фотохим. процессы, происходящие в результате поглощения атомом или молекулой двух и более (до неск. десятков) фотонов. Вероятность М. п. пренебрежимо мала при интенсивности света обычных источников, но при использовании лазерного… …   Химическая энциклопедия

Книги

Другие книги по запросу «Фотодиссоциация» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»