光化學(xué)反應(yīng)什么科目 光化學(xué)的反應(yīng)

光化學(xué)是什么？光化學(xué)反應(yīng)類型有哪些，專升本的物理化學(xué)都考什么？光化學(xué)反應(yīng)，光化學(xué)反應(yīng)類型有哪些，關(guān)于光化學(xué)反應(yīng)的問題。

本文導(dǎo)航

• 光化學(xué)的反應(yīng)
• 光反應(yīng)生成的化學(xué)能穩(wěn)定嗎
• 專接本應(yīng)用化學(xué)總分
• 光引發(fā)化學(xué)反應(yīng)需要什么光
• 光化化學(xué)反應(yīng)過程
• 光化學(xué)反應(yīng)的類型有哪些

光化學(xué)的反應(yīng)

光化學(xué)是研究光與物質(zhì)相互作用所引起的永久性化學(xué)效應(yīng)的化學(xué)分支學(xué)科。由于歷史的和實(shí)驗(yàn)技術(shù)方面的原因，光化學(xué)所涉及的光的波長范圍為100～1000納米，即由紫外至近紅外波段。

比紫外波長更短的電磁輻射，如 X或 γ射線所引起的光電離和有關(guān)化學(xué)變化，則屬于輻射化學(xué)的范疇。至于遠(yuǎn)紅外或波長更長的電磁波，一般認(rèn)為其光子能量不足以引起光化學(xué)過程，因此不屬于光化學(xué)的研究范疇。近年來觀察到有些化學(xué)反應(yīng)可以由高功率的紅外激光所引發(fā)，但將其歸屬于紅外激光化學(xué)的范疇。

光化學(xué)過程是地球上最普遍、量重要的過程之一，綠色植物的光合作用，動(dòng)物的視覺，涂料與高分子材料的光致變性，以及照相、光刻、有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的光催化等，無不與光化學(xué)過程有關(guān)。近年來得到廣泛重視的同位素與相似元素的光致分離、光控功能體系的合成與應(yīng)用等，更體現(xiàn)了光化學(xué)是一個(gè)極活躍的領(lǐng)域。但從理論與實(shí)驗(yàn)技術(shù)方面來看，在化學(xué)各領(lǐng)域中，光化學(xué)還很不成熟。

光化學(xué)反應(yīng)與一般熱化學(xué)反應(yīng)相比有許多不同之處，主要表現(xiàn)在：加熱使分子活化時(shí)，體系中分子能量的分布服從玻耳茲曼分布；而分子受到光激活時(shí)，原則上可以做到選擇性激發(fā)，體系中分子能量的分布屬于非平衡分布。所以光化學(xué)反應(yīng)的途徑與產(chǎn)物往往和基態(tài)熱化學(xué)反應(yīng)不同，只要光的波長適當(dāng)，能為物質(zhì)所吸收，即使在很低的溫度下，光化學(xué)反應(yīng)仍然可以進(jìn)行。

光化學(xué)的初級(jí)過程是分子吸收光子使電子激發(fā)，分子由基態(tài)提升到激發(fā)態(tài)。分子中的電子狀態(tài)、振動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)都是量子化的，即相鄰狀態(tài)間的能量變化是不連續(xù)的。因此分子激發(fā)時(shí)的初始狀態(tài)與終止?fàn)顟B(tài)不同時(shí)，所要求的光子能量也是不同的，而且要求二者的能量值盡可能匹配。

由于分子在一般條件下處于能量較低的穩(wěn)定狀態(tài)，稱作基態(tài)。受到光照射后，如果分子能夠吸收電磁輻射，就可以提升到能量較高的狀態(tài)，稱作激發(fā)態(tài)。如果分子可以吸收不同波長的電磁輻射，就可以達(dá)到不同的激發(fā)態(tài)。按其能量的高低，從基態(tài)往上依次稱做第一激發(fā)態(tài)、第二激發(fā)態(tài)等等；而把高于第一激發(fā)態(tài)的所有激發(fā)態(tài)統(tǒng)稱為高激發(fā)態(tài)。

激發(fā)態(tài)分子的壽命一般較短，而且激發(fā)態(tài)越高，其壽命越短，以致于來不及發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以光化學(xué)主要與低激發(fā)態(tài)有關(guān)。激發(fā)時(shí)分子所吸收的電磁輻射能有兩條主要的耗散途徑：一是和光化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)合并；二是通過光物理過程轉(zhuǎn)變成其他形式的能量。

光物理過程可分為輻射弛豫過程和非輻射弛豫過程。輻射弛豫過程是指將全部或部分多余的能量以輻射能的形式耗散掉，分子回到基態(tài)的過程，如發(fā)射熒光或磷光；非輻射弛豫過程是指多余的能量全部以熱的形式耗散掉，分子回到基態(tài)的過程。

決定一個(gè)光化學(xué)反應(yīng)的真正途徑往往需要建立若干個(gè)對(duì)應(yīng)于不同機(jī)理的假想模型，找出各模型體系與濃度、光強(qiáng)及其他有關(guān)參量間的動(dòng)力學(xué)方程，然后考察何者與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的相符合程度最高，以決定哪一個(gè)是最可能的反應(yīng)途徑。

光化學(xué)研究反應(yīng)機(jī)理的常用實(shí)驗(yàn)方法，除示蹤原子標(biāo)記法外，在光化學(xué)中最早采用的猝滅法仍是非常有效的一種方法。這種方法是通過被激發(fā)分子所發(fā)熒光，被其他分子猝滅的動(dòng)力學(xué)測(cè)定來研究光化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的。它可以用來測(cè)定分子處于電子激發(fā)態(tài)時(shí)的酸性、分子雙聚化的反應(yīng)速率和能量的長程傳遞速率。

由于吸收給定波長的光子往往是分子中某個(gè)基團(tuán)的性質(zhì)，所以光化學(xué)提供了使分子中某特定位置發(fā)生反應(yīng)的最佳手段，對(duì)于那些熱化學(xué)反應(yīng)缺乏選擇性或反應(yīng)物可能被破壞的體系更為可貴。光化學(xué)反應(yīng)的另一特點(diǎn)是用光子為試劑，一旦被反應(yīng)物吸收后，不會(huì)在體系中留下其他新的雜質(zhì)，因而可以看成是“最純”的試劑。如果將反應(yīng)物固定在固體格子中，光化學(xué)合成可以在預(yù)期的構(gòu)象(或構(gòu)型)下發(fā)生，這往往是熱化學(xué)反應(yīng)難以做到的。

地球與行星的大氣現(xiàn)象，如大氣構(gòu)成、極光、輻射屏蔽和氣候等，均和大氣的化學(xué)組成與對(duì)它的輻照情況有關(guān)。地球的大氣在地表上主要由氮?dú)馀c氧氣組成。但高空處大氣的原子與分子組成卻很不相同，主要和吸收太陽輻射后的光化學(xué)反應(yīng)有關(guān)。

大氣污染過程包含著極其豐富而復(fù)雜的化學(xué)過程，目前用來描述這些過程的綜合模型包含著許多光化學(xué)過程。如棕色二氧化氮在日照下激發(fā)成的高能態(tài)分子，是氧與碳?xì)浠镦湻磻?yīng)的引發(fā)劑。又如氟碳化物在高空大氣中的光解與臭氧屏蔽層變化的關(guān)系等，都是以光化學(xué)為基礎(chǔ)的。

光反應(yīng)生成的化學(xué)能穩(wěn)定嗎

化學(xué)上說的四大基本反應(yīng)類型是:置換反應(yīng),化合反應(yīng),復(fù)分解反應(yīng),分解反應(yīng).置換反應(yīng)是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成一種新單質(zhì)和新化合物的反應(yīng),它一定是氧化還原反應(yīng).化合反應(yīng)是幾種物質(zhì)反應(yīng)生成一種化合物的反應(yīng),化合反應(yīng)中的一部分是氧化還原反應(yīng).復(fù)分解反應(yīng)是兩種化合物交換成分生成一種新化合物的反應(yīng),它一定不是氧化還原反應(yīng).分解反應(yīng)是一種化合物分解生成多種物質(zhì)的反應(yīng),分解反應(yīng)中的一部分是氧化還原反應(yīng).化學(xué)反應(yīng)的四種基本反應(yīng)類型并未包括所有的化學(xué)反應(yīng),因此又出現(xiàn)了其他的反應(yīng)分類,如氧化還原反應(yīng)和非氧化還原反應(yīng),這就包括了所有的反應(yīng),因此,高中經(jīng)常研究氧化還原反應(yīng),這是高中的重點(diǎn)和難點(diǎn).

專接本應(yīng)用化學(xué)總分

有化學(xué)專業(yè)，沒物理。化學(xué)專業(yè)考試科目：英語，計(jì)算機(jī)，綜合一：教育學(xué)、心理學(xué)、物理化學(xué)。綜合二：無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)。專業(yè)課的考試科目每年可能會(huì)有變化。

不知道難不難，因?yàn)槲也皇沁@個(gè)專業(yè)的。就算難大家也都是一樣的。

光引發(fā)化學(xué)反應(yīng)需要什么光

光化學(xué)反應(yīng)是自然科學(xué)的一種反應(yīng)名稱。光化學(xué)反應(yīng)又稱光化學(xué)反應(yīng)或光化作用。物質(zhì)一般在可見光或紫外線的照射下而產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)，是由物質(zhì)的分子吸收光子后所引發(fā)的反應(yīng)。

原理

光化學(xué)反應(yīng)在環(huán)境中主要是受陽光的照射，污染物吸收光子而使該物質(zhì)分子處于某個(gè)電子激發(fā)態(tài)，而引起與其它物質(zhì)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。如光化學(xué)煙霧形成的起始反應(yīng)是二氧化氮（NO2）在陽光照射下，吸收紫外線（波長2900~4300A）而分解為一氧化氮（NO）和原子態(tài)氧（O，三重態(tài)）的光化學(xué)反應(yīng)，由此開始了鏈反應(yīng)，導(dǎo)致了臭氧及與其它有機(jī)烴化合物的一系列反應(yīng)而最終生成了光化學(xué)煙霧的有毒產(chǎn)物，如過氧乙酰硝酸酯（PAN）等。

大氣污染的化學(xué)原理比較復(fù)雜，它除了與一般的化學(xué)反應(yīng)規(guī)律有關(guān)外，更多的由于大氣中物質(zhì)吸收了來自太陽的輻射能量（光子）發(fā)生了光化學(xué)反應(yīng)，使污染物成為毒性更大的物質(zhì)（叫做二次污染物）。光化學(xué)反應(yīng)是由物質(zhì)的分子吸收光子后所引發(fā)的反應(yīng)。分子吸收光子后，內(nèi)部的電子發(fā)生能級(jí)躍遷，形成不穩(wěn)定的激發(fā)態(tài)，然后進(jìn)一步發(fā)生離解或其它反應(yīng)。一般的光化學(xué)過程如下：

（1）引發(fā)反應(yīng)產(chǎn)生激發(fā)態(tài)分子（A*）

A（分子）+hv→A*

（2）A*離解產(chǎn)生新物質(zhì)（C1，C2…）

A*→C1+C2+…

（3）A*與其它分子（B）反應(yīng)產(chǎn)生新物質(zhì)（D1，D2…）

A*+B→D1+D2+…

（4）A*失去能量回到基態(tài)而發(fā)光（熒光或磷光）

A*→A+hv

（5）A* 與其它化學(xué)惰性分子（M）碰撞而失去活性

A*+M→A+M′

反應(yīng)（1）是引發(fā)反應(yīng)，是分子或原子吸收光子形成激發(fā)態(tài)A*的反應(yīng)。引發(fā)反應(yīng)（1）所吸收的光子能量需與分子或原子的電子能級(jí)差的能量相適應(yīng)。物質(zhì)分子的電子能級(jí)差值較大，只有遠(yuǎn)紫外光、紫外光和可見光中高能部分才能使價(jià)電子激發(fā)到高能態(tài)。即波長小于700 nm才有可能引發(fā)光化學(xué)反應(yīng)。產(chǎn)生的激發(fā)態(tài)分子活性大，可能產(chǎn)生上述（2）～（4）一系列復(fù)雜反應(yīng)。反應(yīng)（2）和（3）是激發(fā)態(tài)分子引起的兩種化學(xué)反應(yīng)形式，其中反應(yīng)（2）于大氣中光化學(xué)反應(yīng)中最重要的一種，激發(fā)分子離解為兩個(gè)以上的分子、原子或自由基，使大氣中的污染物發(fā)生了轉(zhuǎn)化或遷移。反應(yīng)（4）和（5）是激發(fā)態(tài)分子失去能量的兩種形式，結(jié)果是回到原來的狀態(tài)。

大氣中的N2，O2和O3能選擇性吸收太陽輻射中的高能量光子（短波輻射）而引起分子離解：

N2+hv→N+N λ<120 nm

O2+hv→O+O λ<240 nm

O3+hv→O2+O λ=220～290 nm

顯然，太陽輻射高能量部分波長小于 290 nm的光子因被O2，O3，N2的吸收而不能到達(dá)地面。大于800 nm長波輻射（紅外線部分）幾乎完全被大氣中的水蒸氣和CO2所吸收。因此只有波長 300～800 nm的可見光波不被吸收，透過大氣到達(dá)地面。

大氣的低層污染物NO2、SO2、烷基亞硝酸（RONO）、醛、酮和烷基過氧化物（ROOR′）等也可發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)：

NO2+bv→NO·+O

HNO2（HONO）+hv→NO+HO·

RONO+hv→NO·+RO·

CH2O+hv→H·+HCO

ROOR′+hv→RO·+R′O·

上述光化學(xué)反應(yīng)光吸收一般在 300～400 nm。這些反應(yīng)與反應(yīng)物光吸收特性，吸收光的波長等因素有關(guān)。應(yīng)該指出，光化學(xué)反應(yīng)大多比較復(fù)雜，往往包含著一系列過程。

3作用

光化學(xué)反應(yīng)可引起化合、分解、電離、氧化還原等過程。主要可分為兩類：一類是光合作用，如綠色植物使二氧化碳和水在日光照射下，借植物葉綠素的幫助，吸收光能，合成碳水化合物。另一類是光分解作用[1] ，如高層大氣中分子氧吸收紫外線分解為原子氧；染料在空氣中的褪色，膠片的感光作用等。

4基本定律

光化學(xué)第一定律

只有被體系內(nèi)分子吸收的光，才能有效地引起該體系的分子發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，此定律雖然是定性的，但卻是近代光化學(xué)的重要基礎(chǔ)。該定律在1818年由Grotthus和Draper提出,故又稱為Grotthus-Draper定律.

光化學(xué)第二定律

在初級(jí)過程中,一個(gè)被吸收的光子只活化一個(gè)分子.該定律在1908～1912年由Einstein和Stark提出,故又稱為 Einstein-Stark定律.

Beer-Lambert定律

平行的單色光通過濃度為c,長度為d的均勻介質(zhì)時(shí),未被吸收的透射光強(qiáng)度It與入射光強(qiáng)度I0之間的關(guān)系為(e為摩爾消光系數(shù))

光化化學(xué)反應(yīng)過程

光化學(xué)反應(yīng)類型有哪些

化學(xué)上說的四大基本反應(yīng)類型是:置換反應(yīng),化合反應(yīng),復(fù)分解反應(yīng),分解反應(yīng).置換反應(yīng)是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成一種新單質(zhì)和新化合物的反應(yīng),它一定是氧化還原反應(yīng).化合反應(yīng)是幾種物質(zhì)反應(yīng)生成一種化合物的反應(yīng),化合反應(yīng)中的一部分是氧化還原反應(yīng).復(fù)分解反應(yīng)是兩種化合物交換成分生成一種新化合物的反應(yīng),它一定不是氧化還原反應(yīng).分解反應(yīng)是一種化合物分解生成多種物質(zhì)的反應(yīng),分解反應(yīng)中的一部分是氧化還原反應(yīng).化學(xué)反應(yīng)的四種基本反應(yīng)類型并未包括所有的化學(xué)反應(yīng),因此又出現(xiàn)了其他的反應(yīng)分類,如氧化還原反應(yīng)和非氧化還原反應(yīng),這就包括了所有的反應(yīng),因此,高中經(jīng)常研究氧化還原反應(yīng),這是高中的重點(diǎn)和難點(diǎn).

光化學(xué)反應(yīng)的類型有哪些

（1）引發(fā)反應(yīng)產(chǎn)生激發(fā)態(tài)分子（A*）

A（分子）+hv→A*

（2）A*離解產(chǎn)生新物質(zhì)（C1，C2…）

A*→C1+C2+…

（3）A*與其它分子（B）反應(yīng)產(chǎn)生新物質(zhì)（D1，D2…）

A*+B→D1+D2+…

（4）A*失去能量回到基態(tài)而發(fā)光（熒光或磷光）

A*→A+hv

（5）A*

與其它化學(xué)惰性分子（M）碰撞而失去活性

A*+M→A+M′

大氣的低層污染物NO2、SO2、烷基亞硝酸（RONO）、醛、酮和烷基過氧化物（ROOR′）等也可發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)：

NO2+bv→NO·+O

HNO2（HONO）+hv→NO+HO·

RONO+hv→NO·+RO·

CH2O+hv→H·+HCO

ROOR′+hv→RO·+R′O·

上述光化學(xué)反應(yīng)光吸收一般在

300～400

nm。這些反應(yīng)與反應(yīng)物光吸收特性，吸收光的波長等因素有關(guān)。應(yīng)該指出，光化學(xué)反應(yīng)大多比較復(fù)雜，往往包含著一系列過程。