Константы фотохимического равновесия

Запишем константу фотохимического равновесия для первой стадии химического процесса:

K _{фотохим1} = = K _фх1. (4.5)

Запись справа является сокращением записи константы слева, так как левая требует слишком много букв. Но это не значит, что у новых констант фотохимического равновесия не было отличия от традиционной записи.

Запишем уравнение реакции между свободным электроном и нейтральным атомом хлора. Полная запись с участием фотонов приобретает вид:

Cl⁰ + e^- = Cl^- + hn ₂. (4.6)

Здесь захват электрона нейтральным атомом хлора связан с выделением «энергии сродства к электрону», которая высвечивается в виде фотона с частотой n ₂.

Запишем константу фотохимического равновесия для этой стадии химического процесса:

.

Последняя стадия этого химического процесса состоит в образовании связи между ионами натрия и хлора, а энергия образовавшейся связи выделяется в виде фотона с частотой n ₃:

Na⁺ + Cl^- = NaCl + hn ₃. (4.7)

Запишем константу фотохимического равновесия и для этой стадии химического процесса:

. (4.8)

Последняя константа фотохимического равновесия отличается от обычной константы, принятой в химии тем, что в знаменателе стоят ионы, а не свободные атомы натрия и хлора. Но, пользуясь выражениями (4.4) и (4.6), можно совершить замену. Используя формулу (4.5) находим выражение для иона натрия, фигурирующего в формуле (4.8):

. (4.9)

Подобным образом находим:

. (4.10)

Нетрудно видеть, что сокращая концентрацию электронов, получим:

. (4.11)

Полученный результат показывает, что полное выражение урезанной константы химического равновесия, игнорирует излучение, которое используется в химическом процессе.

Но до сих пор эта урезанная запись не приводила к особым недоразумениям. Это так и будет, если излучение соответствует формуле Планка, дающей распределение излучения в спектре абсолютно черного тела.

Если же, под действием внешних источников, плотность излучения отличается от того, что следует из формулы Планка, то мы и обнаруживаем несостоятельность обычной константы. Эта возможность и используется при подаче резонансного излучения в сферу реакции.

Дата добавления: 2014-11-29