光化学反应速率的平衡
化学先生 / 2019-08-22
光化学反应跟热化学反应不同,光化学反应是-个缓慢的过程。从本质上说光化学反应是一个对峙反应。在反应发生的正反两个方向,只要有一个方向是光化学反应,则其平衡即称为光化学平衡。井且光化学平衡的浓度与反应物吸收光的强度成正比。下式为一个简单分子A的光聚合反应。A可以在光照的作用下聚合生成聚合体A2,生成的A2也可以分解为A2的浓度正比于光照的强度。
hv
2A↔A2
[A2]∝Ia
在光化学反应速率中反应速率常数正比于光强度,也就是说跟吸收光的强度有关。即: r=kIa其中,Ia为吸收光速率。在光化反应动力学中,用下式定义光化学反应量子产率更合适:
r
∮=一
Ia
式中,r为反应速率,用实验测量: I,为吸收光速率,用露光计测量。
光敏反应
有些物质对光不敏感,不能直接吸收某种波长的光而进行光化学反应。如果在反应体系中加人另外一种物质,它能吸收这样的辐射,然后将光能传递给反应物,使反应物发生作用,而该物质本身在反应前后并未发生变化,这种物质就称为光敏剂,又称感光剂。光敏反应就是由光敏剂引发的反应。它的概念有点类似我们熟悉的催化剂。
例如:
H2+hv→2H
这个反应可以用Hg为光敏剂。
CO2=H2O→02 +(C6H12O6)n
这是我们熟悉的光合作用,反应中叶绿素为光敏剂。