Главная | Случайная
Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Активированные молекулы




 
 

 


Е2

 

Е1

Продукты C + D

∆ Н

 
 


Реагенты А + В

 

Схема 2. Уровни энергии реагентов, активных молекул и продуктов реакции.

 

Реакции, инициируемые квантами света, называются фотохимическими. Поглощение света с длиной волны менее 800 нм (граница красной области видимого света) приводит к изменениям электронной, вращательной и колебательной энергии молекул. В общем случае при поглощении кванта света с частотой ν могут проходить следующие процессы:

· образование электронно-возбужденных молекул

А + → А* ;

· дезактивация за счет флуоресценции А* → А + hν´ ;

· дезактивация (тушение) за счет соударения с другими

молекулами А* + Q → А + Q´

· диссоциация А* → В + С.

Согласно закону Эйнштейна каждый квант поглощенного света в области сплошного спектра вызывает элементарную химическую реакцию. Однако, как было показано выше, после поглощения могут происходить побочные процессы (тушение и т.д.), поэтому число молекул, подвергающихся химической реакции при поглощении кванта света, обычно отличается от единиц.

 

5. Реакционно-способные частицы в атмосфере

Химические превращения в тропосфере и стратосфере инициируются главным образом продуктами фотолиза таких молекул, как О3, О2, N2O и NO2.

Озон

Важнейшим компонентом, определяющим химию стратосферы, является озон. Главные процессы, ответственные за цикл озона в стратосфере, описываются реакциями:

О2 → О (´ D) + О (3Р) ( λ < 175 нм)

О2 → 2 О (3Р) ( λ < 242,2 нм)

О(3Р) + О2 + М → О3 + М´

О3 + О(3Р) → 2О2 + 392 кДж (1)

О3 → О2( ´∆ ) + О (´ D) ( λ < 175 нм) (2)

Выделение тепловой энергии при разложении озона в реакциях 1 и 2 приводит к образованию инверсионного слоя на высотах примерно от 15 до 50 км. Максимум равновесной концентрации озона приходится на высоту около 25 км. Приведенный выше механизм фотохимического образования и разрушения озона в стратосфере носит имя Чепмена, впервые сформулировавшего его в 1930 г.

В приземистых слоях воздуха присутствие озона связывают как с процессами переноса их стратосферы, так и с образованием его в результате ряда фотохимических реакций с участием оксидов азота и органических веществ. Фотолитическое разрушение озона происходит под действием света видимой области с длиной волны менее 1180 нм. При этом образуется молекулярный и атомарный кислород в основном состоянии:

О3 → О2 (Σֿg ֿ) + О (3Р) ( λ < 1180 нм)

где :

( ´∆ ) – метастабильное возбужденное состояние молекулы, не отличается

высокой реакционной способностью;

(´ D) – метастабильное состояние атома;

(3Р) – атом в основном состоянии;

(Σֿg ֿ) – молекула в основном состоянии.

5.2 Молекулярный и атомарный кислород.

При фотолизе озона светом с длиной волны менее 310 нм происходит образование молекулярного кислорода в метастабильном возбужденном состоянии О2( ´∆ ) по уравнению 2 со средним временем жизни в стратосфере 64,6 мин. Наибольшие концентрации его наблюдаются на высотах 30 -80 км с максимумом 4*1010 см-3 на высоте 50 км. Молекула О2( ´∆ ) не отличается высокой реакционной способностью. С наибольшей скоростью она реагирует с озоном :

О2( ´∆ ) + О3 → 2О2 + О

В химии стратосферы более важное значение имеет вторая частица, образующаяся в реакции 2 – О (´ D), метастабильный кислород. Его образование наблюдается также при фотодиссоциации некоторых молекул:

N2O → N2 + О (´ D) ( λ ≤ 340 нм)

2 → NO + О (´ D) ( λ ≤ 244 нм)

 

В верхних слоях стратосферы он образуется вместе с атомом кислорода в основном состоянии при поглощении света с длиной волны менее 175 нм по уравнению

О2 → О (´ D) + О (3Р) ( λ < 175 нм)

Метастабильный кислород - активная частица со временем жизни около 110 с. Химическое и физическое тушение его происходит с большой скоростью. В заметных концентрациях он обнаруживается только на высотах более 20 км.

Сток О (´ D) происходит в основном по реакции:

О (´ D) + О2 → О2 (Σֿg ֿ) + О (3Р)

Атомарный кислород в основном состоянии О (3Р) в тропосфере образуется при разложении диоксида азота светом с λ < 430 нм и озона при облучении светом с длиной волны менее 1180 нм

2 → NO + О (3Р) ( λ ≤ 430 нм)

О3 → О2 (Σֿg ֿ) + О (3Р) ( λ < 1180 нм)

О (3Р) участвует в образовании и разложении озона в реакциях

О(3Р) + О2 + М → О3 + М´

О3 + О(3Р) → 2О2 + Q




Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2019 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных