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光化學反應速率的平衡


化學先生 / 2019-08-22

        

      光化學反應跟熱化學反應不同,光化學反應是-個緩慢的過程。從本質(zhì)上說光化學反應是一個對峙反應。在反應發(fā)生的正反兩個方向,只要有一個方向是光化學反應,則其平衡即稱為光化學平衡。井且光化學平衡的濃度與反應物吸收光的強度成正比。下式為一個簡單分子A的光聚合反應。A可以在光照的作用下聚合生成聚合體A2,生成的A2也可以分解為A2的濃度正比于光照的強度。

                                         hv
                                     2A↔A2
                                     [A2]∝Ia

在光化學反應速率中反應速率常數(shù)正比于光強度,也就是說跟吸收光的強度有關。即: r=kIa其中,Ia為吸收光速率。在光化反應動力學中,用下式定義光化學反應量子產(chǎn)率更合適:
                                           r
                                      ∮=一
                                           Ia
式中,r為反應速率,用實驗測量: I,為吸收光速率,用露光計測量。

    光敏反應

    有些物質(zhì)對光不敏感,不能直接吸收某種波長的光而進行光化學反應。如果在反應體系中加人另外一種物質(zhì),它能吸收這樣的輻射,然后將光能傳遞給反應物,使反應物發(fā)生作用,而該物質(zhì)本身在反應前后并未發(fā)生變化,這種物質(zhì)就稱為光敏劑,又稱感光劑。光敏反應就是由光敏劑引發(fā)的反應。它的概念有點類似我們熟悉的催化劑。

    例如:

                                     H2+hv→2H

    這個反應可以用Hg為光敏劑。

                                     CO2=H2O→02 +(C6H12O6)n

    這是我們熟悉的光合作用,反應中葉綠素為光敏劑。
 

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