Какие реакции называются фотохимическими Каким законам они подчиняются Что такое квантовый выход

		Химия
		Решение задачи
		18 февраля 2021
		Выполнен, номер заказа №16951
		Прошла проверку преподавателем МГУ
		245 руб.

Какие реакции называются фотохимическими? Каким законам они подчиняются? Что такое квантовый выход? Почему он для некоторых реакций равен или меньше единицы, а у других - значительно больше единицы?

Ответ:

Фотохимическими называют реакции, протекающие под действием света.  Поскольку любые химические реакции обусловлены процессами, происходящими с валентными электронами, то очевидно, что химическое действие света определяется его взаимодействием с электронами, находящимися на внешних: слоях электронных оболочек атомов. Поскольку количество поглощенной энергии пропорционально произведению потока излучения Фе на время, в течение которого тело подвергается освещению (т. е. доза излучения), то очевидно, что различные световые потоки производят одинаковое фотохимическое действие. Это положение представляет собой основной закон фотохимии и называется законом Бунзена и Роско [4]. Число j, показывающее, какая часть фотонов N из общего числа фотонов, поглощенных телом NП, вызвала фотохимические процессы, называют квантовым выходом реакции. Если каждый поглощенный фотон вызывает реакцию, то квантовый выход равен 100%. Однако обычно он не превышает нескольких процентов или долей процента. Например, квантовый выход реакции инактивации ферментов составляет примерно 0,1–0,01 %. Отклонение квантовых выходов от единицы можно объяснить следующим образом: 1. Возбужденные светом молекула или атом могут претерпевать не только фотохимические, но и фотофизические превращения – излучение кванта люминесценции или тепловую деградацию энергии. Сумма квантовых выходов всех этих первичных процессов равна 1, следовательно, квантовый выход первичной фотохимической реакции может быть или равен, или меньше 1. Чем больше доля физических превращений, тем меньше квантовый выход j. 2. В другом случае продукты первичной реакции претерпевают дальнейшие изменения, т.е. за фотохимией следует темновая стадия реакции. Например, образующиеся под действием света – радикалы , могут соединиться обратно в молекулу А, а могут начать цепную реакцию. 84 Наличие темновых процессов приводит к двум важным следствиям: 1) квантовый выход реакции в целом может значительно отличаться от 1 как в большую, так и в меньшую сторону; 2) квантовые выходы одной и той же реакции могут существенно различаться в зависимости от того, при каких условиях и в какой сфере проводится реакция .