12章_化学动力学基础(二).ppt
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1、物理化学电子教案第十二章12.7 光化学反应光化学反应与热化学反应的区别光化学反应的初级过程和次级过程光化学最基本的定律量子产率*分子中的能态Jablonski 图光化学反应动力学光化学平衡和热化学平衡感光反应、化学发光e=hn=hc/lu=Lhn 一摩尔光子的能量称为摩尔光量子能量。波长越短,能量越高。紫外、可见光能引发化学反应。UV Vis IR FIR150 400 800 /nm 紫外 可见光 红外 远红外 由于吸收光量子而引起的化学反应称为光化学反应。光化学反应与热化学反应的区别光的波长与能量光化学反应的初级过程和次级过程 光化学反应是从反应物吸收光子开始的,此过程称为光化反应的初级
2、过程,它使反应物的分子或原子中的电子能态由基态跃迁到较高能量的激发态,如 初级过程的产物还可以进行一系列的次级过程,如发生光淬灭、放出荧光或磷光等,再跃迁回到基态使次级反应停止。光化学最基本定律1.光化学第一定律 只有被分子吸收的光才能引发光化学反应。该定律在1818年由Grotthus和Draper提出,故又称为Grotthus-Draper定律。2.光化学第二定律 在初级过程中,一个被吸收的光子只活化一个分子。该定律在19081912年由Stark和Einstein和提出,故又称为 Stark-Einsten定律。光化学最基本定律3.Lambert-Beer定律 平行的单色光通过浓度为c,
3、长度为d 的均匀介质时,未被吸收的透射光强度 It 与入射光强度I0 之间的关系为 是摩尔吸收系数,与入射光的波长、温度和溶剂等性质有关。量子产率(quantum efficiency)这两个数值很可能不等反应物分子消失数吸收光子数反应消失的物质的量 吸收光子物质的量 产物分子生成数吸收光子数生成产物的物质的量 吸收光子物质的量 当1,是由于初级过程活化了一个分子,而次级过程中又使若干反应物发生反应。当 KM,r=k2E0,反应只与酶的浓度有关,而与底物浓度无关,对S呈零级2.当SKM时r=k2E0S/KM 对S呈一级3.当S时,r=rm=k2E0123451231.50123451231.5酶催化的反应速率曲线典型的酶催化反应速率曲线下面的数学处理可以求出 KM 和 rm重排得:以 作图,得一直线从斜率和截距求出 KM 和 rm酶催化反应特点1.高选择性和单一性 它的选择性超过了任何人造催化剂,例如脲酶它只能将尿素迅速转化成氨和二氧化碳,而对其他反应没有任何活性。2.高效率它比人造催化剂的效率高出108至1012 倍。3.反应条件温和 一般在常温、常压下进行。5.反应历程复杂 受pH、温度、离子强度影响较大。酶本身结构复杂,活性可以进行调节。4.兼有均相催化和多相催化的特点
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- 12 化学 动力学 基础
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