光化學反應什么科目 光化學的反應

光化學是什么？光化學反應類型有哪些，專升本的物理化學都考什么？光化學反應，光化學反應類型有哪些，關于光化學反應的問題。

本文導航

• 光化學的反應
• 光反應生成的化學能穩(wěn)定嗎
• 專接本應用化學總分
• 光引發(fā)化學反應需要什么光
• 光化化學反應過程
• 光化學反應的類型有哪些

光化學的反應

光化學是研究光與物質(zhì)相互作用所引起的永久性化學效應的化學分支學科。由于歷史的和實驗技術方面的原因，光化學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化學變化，則屬于輻射化學的范疇。至于遠紅外或波長更長的電磁波，一般認為其光子能量不足以引起光化學過程，因此不屬于光化學的研究范疇。近年來觀察到有些化學反應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的范疇。

光化學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、有機化學反應的光催化等，無不與光化學過程有關。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用等，更體現(xiàn)了光化學是一個極活躍的領域。但從理論與實驗技術方面來看，在化學各領域中，光化學還很不成熟。

光化學反應與一般熱化學反應相比有許多不同之處，主要表現(xiàn)在：加熱使分子活化時，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，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。所以光化學反應的途徑與產(chǎn)物往往和基態(tài)熱化學反應不同，只要光的波長適當，能為物質(zhì)所吸收，即使在很低的溫度下，光化學反應仍然可以進行。

光化學的初級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)、振動與轉(zhuǎn)動狀態(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)時的初始狀態(tài)與終止狀態(tài)不同時，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)生化學反應，所以光化學主要與低激發(fā)態(tài)有關。激發(fā)時分子所吸收的電磁輻射能有兩條主要的耗散途徑：一是和光化學反應的熱效應合并；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。

決定一個光化學反應的真正途徑往往需要建立若干個對應于不同機理的假想模型，找出各模型體系與濃度、光強及其他有關參量間的動力學方程，然后考察何者與實驗結(jié)果的相符合程度最高，以決定哪一個是最可能的反應途徑。

光化學研究反應機理的常用實驗方法，除示蹤原子標記法外，在光化學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力學測定來研究光化學反應機理的。它可以用來測定分子處于電子激發(fā)態(tài)時的酸性、分子雙聚化的反應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基團的性質(zhì)，所以光化學提供了使分子中某特定位置發(fā)生反應的最佳手段，對于那些熱化學反應缺乏選擇性或反應物可能被破壞的體系更為可貴。光化學反應的另一特點是用光子為試劑，一旦被反應物吸收后，不會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。如果將反應物固定在固體格子中，光化學合成可以在預期的構(gòu)象(或構(gòu)型)下發(fā)生，這往往是熱化學反應難以做到的。

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，均和大氣的化學組成與對它的輻照情況有關。地球的大氣在地表上主要由氮氣與氧氣組成。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反應有關。

大氣污染過程包含著極其豐富而復雜的化學過程，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，是氧與碳氫化物鏈反應的引發(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系等，都是以光化學為基礎的。

光反應生成的化學能穩(wěn)定嗎

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

專接本應用化學總分

有化學專業(yè)，沒物理?；瘜W專業(yè)考試科目：英語，計算機，綜合一：教育學、心理學、物理化學。綜合二：無機化學、有機化學、分析化學。專業(yè)課的考試科目每年可能會有變化。

不知道難不難，因為我不是這個專業(yè)的。就算難大家也都是一樣的。

光引發(fā)化學反應需要什么光

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

原理

光化學反應在環(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)分子處于某個電子激發(fā)態(tài)，而引起與其它物質(zhì)發(fā)生的化學反應。如光化學煙霧形成的起始反應是二氧化氮（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)）的光化學反應，由此開始了鏈反應，導致了臭氧及與其它有機烴化合物的一系列反應而最終生成了光化學煙霧的有毒產(chǎn)物，如過氧乙酰硝酸酯（PAN）等。

大氣污染的化學原理比較復雜，它除了與一般的化學反應規(guī)律有關外，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)生了光化學反應，使污染物成為毒性更大的物質(zhì)（叫做二次污染物）。光化學反應是由物質(zhì)的分子吸收光子后所引發(fā)的反應。分子吸收光子后，內(nèi)部的電子發(fā)生能級躍遷，形成不穩(wěn)定的激發(fā)態(tài)，然后進一步發(fā)生離解或其它反應。一般的光化學過程如下：

（1）引發(fā)反應產(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* 與其它化學惰性分子（M）碰撞而失去活性

A*+M→A+M′

反應（1）是引發(fā)反應，是分子或原子吸收光子形成激發(fā)態(tài)A*的反應。引發(fā)反應（1）所吸收的光子能量需與分子或原子的電子能級差的能量相適應。物質(zhì)分子的電子能級差值較大，只有遠紫外光、紫外光和可見光中高能部分才能使價電子激發(fā)到高能態(tài)。即波長小于700 nm才有可能引發(fā)光化學反應。產(chǎn)生的激發(fā)態(tài)分子活性大，可能產(chǎn)生上述（2）～（4）一系列復雜反應。反應（2）和（3）是激發(fā)態(tài)分子引起的兩種化學反應形式，其中反應（2）于大氣中光化學反應中最重要的一種，激發(fā)分子離解為兩個以上的分子、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（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)生光化學反應：

NO2+bv→NO·+O

HNO2（HONO）+hv→NO+HO·

RONO+hv→NO·+RO·

CH2O+hv→H·+HCO

ROOR′+hv→RO·+R′O·

上述光化學反應光吸收一般在 300～400 nm。這些反應與反應物光吸收特性，吸收光的波長等因素有關。應該指出，光化學反應大多比較復雜，往往包含著一系列過程。

3作用

光化學反應可引起化合、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)生光化學反應，此定律雖然是定性的，但卻是近代光化學的重要基礎。該定律在1818年由Grotthus和Draper提出,故又稱為Grotthus-Draper定律.

光化學第二定律

在初級過程中,一個被吸收的光子只活化一個分子.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,未被吸收的透射光強度It與入射光強度I0之間的關系為(e為摩爾消光系數(shù))

光化化學反應過程

光化學反應類型有哪些

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

光化學反應的類型有哪些

（1）引發(fā)反應產(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)生光化學反應：

NO2+bv→NO·+O

HNO2（HONO）+hv→NO+HO·

RONO+hv→NO·+RO·

CH2O+hv→H·+HCO

ROOR′+hv→RO·+R′O·

上述光化學反應光吸收一般在

300～400

nm。這些反應與反應物光吸收特性，吸收光的波長等因素有關。應該指出，光化學反應大多比較復雜，往往包含著一系列過程。