русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Фотохимические реакции


Дата добавления: 2013-12-23; просмотров: 4286; Нарушение авторских прав


Цепные реакции

Цепные реакции играют важную роль во многих отраслях химии, в частности, в фотохимии, в органической химии, в процессах получения ядерной энергии. Сгорание топлива в двигателях внутреннего сгорания, крекинг углеводородного сырья, процессы полимеризации - все это процессы, протекающие по цепному механизму. Характерной особенностью цепных реакций является участие в них активных частиц (свободных атомов, радикалов, возбужденных молекул и др.), которые сталкиваясь с молекулами исходных веществ, образуют конечные продукты и новые активные частицы, которые вновь вступают в реакцию и т.д. Цепные реакции протекают обычно с большой скоростью и часто имеют характер взрыва.

Цепная реакция состоит их трех стадий:

1.Стадия инициирования. На этой стадии под действием света, нагревания, радиоактивного излучения или благодаря присутствию в системе специальных веществ - инициаторов, образуются активные частицы, например, радикалы.

2.Стадия развития цепи. На этой стадии активные частицы взаимодействуют с исходными молекулами с образованием продуктов реакции и активных частиц. Стадия развития цепи состоит из многих тысяч и миллионов таких элементарных актов.

3.Стадия обрыва цепи. На этой стадии происходит разрушение активных частиц вследствие их столкновения между собой, со стенками сосуда или под действием специальных веществ - ингибиторов. На этом цепная реакция прекращается.

В качестве примера цепной реакции рассмотрим взаимодействие водорода с хлором, которое протекает со взрывом под действием света:

Н2(г) + Cl2(г) 2HCl(г)

На стадии инициирования происходит разрыв ковалентной связи в молекуле хлора с образованием двух атомов, имеющих неспаренные электроны, т.е. радикалов:

Cl : Cl Cl× + ×Cl

Появление радикалов хлора, а, значит, и цепную реакцию, можно вызвать и в темноте, если ввести в смесь газов небольшое количество паров натрия, который будет взаимодействовать с хлором по уравнению:



Na + Cl2 = NaCl + ×Cl

На стадии развития цепи протекают процессы:

Cl× + H : H ® H : Cl + ×H

Н× + Cl : Cl ® Н : Cl + ×Cl

и так далее. На стадии обрыва цепи реакция прекращается вследствие столкновения радикалов:

Н× + ×Н ® Н : Н

Сl× + ×Cl ® Cl : Cl или

Н× + ×Cl ® Н : Cl

Фотохимическими называются реакции, протекающие под действием света.

При фотохимических реакциях энергия, необходимая для поддержания реакции или ее возбуждения, подводится в форме электромагнитных коле­баний. К фотохимическим реакциям относятся фотосинтез (синтез углево­дов из диоксида углерода и воды в растениях), фотографический про­цесс, выцветание красок, люминесценция и др. К фотохимическим реакци­ям относится и взаимодействие водорода с хлором, рассмотренное выше.

Фотохимическое действие света состоит в том, что молекулы реаги­рующего вещества, поглощая кванты света, возбуждаются, т.е. увеличи­вается их внутренняя энергия и становятся реакционноспособными.

Фотохимические реакции можно разделить на две группы:

1.Реакции, которые термодинамически должны протекать самопроиз­вольно (DG < 0), например, реакция водорода с хлором. Свет играет только роль возбудителя реакции, т.е. способствует преодолению потен­циального барьера.

2.Реакции, термодинамически несамопроизвольные (DG > 0). Для их проведения необходима затрата энергии извне, которая доставляется в форме электромагнитных колебаний.

К таким реакциям применим закон фотохимической эквивалентности Эйнштейна (1912):

Каждая молекула, реагирующая под действием света, поглощает один квант излучения, вызывающего реакцию.

В действительности часто наблюдаются кажущиеся отклонения от этого закона. Критерием его применимости является величина, называемая квантовым выходом реакции.

Квантовый выход реакции g – это отношение числа молекул,вступивших в реакцию, к числу поглощенных квантов света.

По закону эквивалентности величина g должна равняться единице, что в большинстве случаев имеет место.

Отклонения в большую сторону имеют место в случае цепных реакций – закону эквивалентности подчиняется только стадия инициирования, а квантовый выход всей реакции оказывается очень большим. Так для реакции водорода с хлором он может достигать миллиона.

Отклонения в сторону меньших значений наблюдаются в тех случаях, когда поглощаемые молекулами кванты света расходуются на какие-либо побочные процессы.



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Сложные реакции | Гомогенный катализ


Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.

Генерация страницы за: 0.005 сек.