Реагенты А + В

Н

Продукты C + D

Активированные молекулы

Е₂

Е₁

Схема 2. Уровни энергии реагентов, активных молекул и продуктов реакции.

Активация молекул осуществляется благодаря бимолекулярным столкновениям, которые тем чаще, чем выше температура. Для атмосферных реакций, обычно происходящих при довольно низких температурах, важным фактором активации является солнечный свет. При этом поглощение энергии часто приводит к разрыву связей в молекулах с образованием свободных радикалов. При разрыве ковалентной связи у каждого атома сохраняется один из образовывавших ее электронов:

....

Н: О: Н → Н: О· + Н ·

^....

Свободные радикалы имеют орбиталь с неспаренным электроном и поэтому они обладают высокой реакционной способностью и могут существовать только лишь очень короткое время.

Реакции, инициируемые квантами света, называются фотохимическими. Поглощение света с длиной волны менее 800 нм (граница красной области видимого света) приводит к изменениям электронной, вращательной и колебательной энергии молекул. В общем случае при поглощении кванта света с частотой ν могут проходить следующие процессы:

· образование электронно-возбужденных молекул А + hν → А*;

· дезактивация за счет флуоресценции А* → А + hν´;

· дезактивация (тушение) за счет соударения с другими молекулами

А* + Q → А + Q´

· диссоциация А* → В + С.

Согласно закону Эйнштейна каждый квант поглощенного света в области сплошного спектра вызывает элементарную химическую реакцию. Однако, как было показано выше, после поглощения могут происходить побочные процессы (тушение и т.д.), поэтому число молекул, подвергающихся химической реакции при поглощении кванта света, обычно отличается от единиц.

Дата добавления: 2013-12-14