Номер 4, страница 194 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

4. При каком условии протекает фотохимическая реакция?

4. Фотохимическая реакция — это химическое превращение, которое происходит под воздействием света. Главным и необходимым условием для протекания такой реакции является поглощение молекулой реагирующего вещества кванта света, то есть фотона.

Процесс можно разбить на несколько ключевых этапов и условий:

1. Наличие света определенной энергии. Энергия фотона зависит от частоты ($\nu$) или длины волны ($\lambda$) света и определяется формулой $E = h\nu$, где $\text{h}$ — постоянная Планка. Для каждой фотохимической реакции существует свой диапазон длин волн, способных ее запустить. Свет с недостаточной энергией (слишком большой длиной волны) не вызовет реакцию.

2. Поглощение света веществом. Вещество должно быть способно поглощать свет именно той длины волны, которая несет достаточную энергию. Если вещество прозрачно для данного излучения, реакция не пойдет.

3. Переход в возбужденное состояние. Поглотив фотон, молекула переходит из основного, стабильного состояния в возбужденное электронное состояние. В этом состоянии она обладает избыточной энергией, ее электронная структура изменена, и она становится гораздо более химически активной.

4. Химическое превращение. Возбужденная молекула может вступать в различные реакции: распадаться на более простые частицы (фотодиссоциация), изменять свою структуру (изомеризация) или реагировать с другими молекулами.

Примерами фотохимических реакций являются фотосинтез в растениях (преобразование углекислого газа и воды в глюкозу под действием солнечного света), образование и разрушение озона в атмосфере под действием ультрафиолета, процесс зрения (изомеризация молекулы ретиналя в сетчатке глаза) и выцветание красок на солнце.

Ответ: Фотохимическая реакция протекает при условии поглощения молекулами вещества квантов света (фотонов), энергия которых достаточна для перевода молекулы в возбужденное состояние и инициирования химического превращения.