Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

1. а) Фотохимические реакции условно можно представить следующим образом:

 

т.е. одно из исходных соединений вначале поглощает квант видимого или
ультрафиолетового света и лишь после этого приобретает реакционную способность.

б) Поскольку здесь — более одной стадии, такие процессы тоже фор-
мально относятся к сложным.

в) Хотя более важно то, что реакция требует предварительной активации реагента (светом). Это сближает фотохимические реакции с цепными и каталитическими (к которым обратимся в следующей главе).

2. а) Остановимся вначале на энергетике фотохимических реакций. Ключевым является закон Эйнштейна: каждый поглощенный квант активирует лишь одну молекулу.

б) Как известно, энергия 1 фотона

 

где h  = 6,625 · 10^-34 Дж · с — постоянная Планка, с = 3,0 · 10⁸ м/с — скорость света, v — частота колебаний, а λ — длина волны.

в) Следовательно, энергия, поглощаемая реагентом с n_ф молями фотонов, равна

 

3. а) Самый важный для биологии пример фотохимических процессов —
фотосинтез:

 

б) Известно, что

I. хлорофиллом поглощаются фотоны с λ = 680 нм,

II. в расчете на каждый электрон, отнимаемый от кислорода воды, поглощаются 2 фотона (для чего используются две последовательно связанные
фотохимические системы),

III.  ∆G⁰_сr (глюкоза) = —2871 кДж/моль.

в) Отсюда можем найти к.п.д. фотосинтеза, т.е. ту долю энергии фотонов (поглощаемых хлорофиллом), которая оказывается в конечном счете в глюкозе.

I. Так, всего от 12 атомов кислорода (переходящих из состава H₂O в состав O₂) отнимаются 12 2 = 24 электрона, для чего требуется n_ф = 48 фотонов с
общей энергией (в расчете на 1 моль глюкозы)

 

II. Поэтому

4. a )Cm ехиометрию фотохимического процесса часто характеризуют с помощью квантового выхода:

 

Как видно, это отношение числа образовавшихся молекул продукта к числу
поглощенных фотонов.

б) В случае фотосинтеза

 

в) Но в других процессах бывает, что γ > 1.

5. а) И то, и другое не противоречит закону Эйнштейна. Дело в том, что данный закон относится лишь к первой стадии процесса (19.34). А вторая стадия может протекать не только так, как показано в уравнении (19.34), но и совершенно иным, гораздо более сложным, способом.

б) Так, для простейшего варианта, представленного в (19.34), γ=1.

в) Но в случае фотосинтеза вторая «стадия» — это сложная совокупность преобразований, в ходе которых часть энергии 48 поглощенных фотонов иcпользуется для синтеза одной молекулы глюкозы. (Остальная часть энергии
рассеивается в ходе многочисленных реакций, что поддерживает необрати-
мость процесса в целом.) В итоге и получается, что γ  1.

г) В других процессах причиной малого значения γ может быть то, что активированные молекулы A^* не только превращаются в интересующий нас продукт, но и просто дезактивируются.

д) А когда γ > 1?  Тогда, когда реакции идут по цепному механизму, активация молекул реагента может осуществляться не только фотонами, но и продуктами реакции.