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哪些光能发生光化学反应

2025-02-28 32

光化学反应是指物质在吸收光子后,由于电子能级跃迁而引发的化学反应。根据提供的搜索结果,我们可以了解到不同波长的光能够引发不同的光化学反应。以下是关于哪些光能发生光化学反应的详细信息:

哪些光能发生光化学反应

波长范围

光化学反应通常涉及的光波长范围为100~1000纳米(nm),即从紫外光到近红外光的波段。在这个范围内,光子的能量足以引起物质分子的电子能级跃迁,从而引发化学反应。

具体波长

  1. 紫外光(UV):波长范围约为100~400nm。紫外光的能量较高,能够使分子内的化学键断裂,引发光解离等基本的光化学过程。例如,二氧化氮(NO2)在阳光照射下吸收紫外光(波长2900~4300Å,相当于290~430nm)而分解为一氧化氮(NO)和原子态氧(O,三重态)。

  2. 可见光:波长范围约为400~700nm。可见光的能量相对较低,但仍能引发一些光化学反应。例如,绿色植物的光合作用就是利用可见光进行的。

  3. 近红外光:波长范围约为700~1000nm。虽然近红外光的能量较低,但在某些情况下,高功率的近红外激光也能引发化学反应,但这通常归类为红外激光化学而非传统意义上的光化学。

实例

  • 烷烃:在真空条件下,烷烃在紫外区有很强的吸收,吸收系数很大(10^4)。例如,甲烷的吸收从144nm开始,高级烷烃的吸收波长略有红移,在129.5-147nm。
  • 羰基化合物:羰基化合物在光的作用下可以发生诺瑞什I型和II型光解反应。

总结

综上所述,能够引发光化学反应的光主要包括紫外光和可见光,尤其是紫外光因其较高的能量,更常用于描述光化学反应。近红外光在特定条件下也能引发反应,但这种情况较为特殊。这些光波通过使分子吸收光子,导致电子能级跃迁,进而引发一系列化学反应。

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