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光解
鎖定
光解是指化合物被光分解的化學反應解。光解可以將分子分解成兩個小分子或者兩個自由基。
光解原理表述
當分子吸收一定量的光,就被活化到激發態。實際上,這並非是唯一可能的過程。由於可見和紫外光區域的光的能量與共價鍵的能量相當,處於同一數量級,所以另外一種可能就是分子分解成兩部分,這個過程即光解過程。
光解可以將分子分解成兩個小分子或者兩個自由基。儘管存在把分子分解成兩個小的離子的可能,但是這種情況卻很少見。一旦光解產生了自由基,除了由於它們處於激發態而導致的差異之外,這樣產生的自由基的性質和通過其它途徑得到的自自由基是一樣的。
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光解發生條件
2.即使激發到了一個較低的振動能級,在E2曲線的內部(如V1或V2位置)分子也可以分解解,如圖7.2所示,激發態的平衡距離比基態的要大。 Franck-Condon原理則表明電子的躍遷速度比振動的速度快很多(躍遷需要約約10-15s,振動需要約10-12s)。於是,當一個電子被突然激發而躍遷,即使是到一個較低的振動能級,原子之間的距離也基本上不變,但是此時該鍵就像一個被壓縮的彈簧,這種情況只有用一種足以使鍵破壞的向外的振動才可解除。
光解常見反應
【大氣中的光解作用】
大氣中最常見的光解作用有兩種。
第一種是:
O3 + hν → O2 + O1Dλ < 320 nm
臭氧被光分解成了氧分子和一個處於激發態的氧原子 O1D。這一氧原子會和空氣中的水分子作用而生成氫氧自由基:
O1D + H2O → 2OH
自由基為活性較高的原子或原子團,這些氫氧自由基會氧化碳氫化合物,因而有如同清潔劑的效果。
第二種是: NO2 + hν → NO + O
這是對流層中的臭氧形成的主要化學作用。
【水在葉綠體中的光解】
H2O→O2 (氫元素用來與二氧化碳合成有機物)
光合作用 H2O+CO2→(光,葉綠體)O2+有機物(有機物大部分是澱粉C6H10O5)
水的光解在葉綠體進行,在光的作用下分解水並釋放氧氣的過程。最早由英國人希爾證實。這是綠色植物特有的生理現象。
- 參考資料
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- 1. (美)史密斯,馬奇編著;李豔梅譯.March 高等有機化學:反應、機理與結構:化學工業出版社,2010.01:148
- 2. 光解 .911查詢[引用日期2021-07-06]
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