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光化學(xué)反應(yīng)速率的平衡


化學(xué)先生 / 2019-08-22

        

      光化學(xué)反應(yīng)跟熱化學(xué)反應(yīng)不同，光化學(xué)反應(yīng)是-個緩慢的過程。從本質(zhì)上說光化學(xué)反應(yīng)是一個對峙反應(yīng)。在反應(yīng)發(fā)生的正反兩個方向，只要有一個方向是光化學(xué)反應(yīng)，則其平衡即稱為光化學(xué)平衡。井且光化學(xué)平衡的濃度與反應(yīng)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(yīng)。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(xué)反應(yīng)速率中反應(yīng)速率常數(shù)正比于光強度，也就是說跟吸收光的強度有關(guān)。即: r=kIa其中，Ia為吸收光速率。在光化反應(yīng)動力學(xué)中，用下式定義光化學(xué)反應(yīng)量子產(chǎn)率更合適:
                                           r
                                      ∮=一
                                           Ia
式中，r為反應(yīng)速率，用實驗測量: I,為吸收光速率，用露光計測量。

    光敏反應(yīng)

    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(xué)反應(yīng)。如果在反應(yīng)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(yīng)物，使反應(yīng)物發(fā)生作用，而該物質(zhì)本身在反應(yīng)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(yīng)就是由光敏劑引發(fā)的反應(yīng)。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(yīng)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(yīng)中葉綠素為光敏劑。
 

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