Химия и свет

Мы уже упоминали, что если молекула поглощает квант энергии, один из путей освобождения от этой энергии состоит в химическом превращении. Избыточная энергия приводит к активации молекулы, ее переходу в возбужденное состояние; теперь молекула может вступать в реакции, которые для нее недоступны в ее основном, невозбужденном состоянии.

Некоторые фотохимические реакции всем хороша известны - это фотография. Другой также всем хорошо известный, хотя и гораздо более сложный фото" Химический процесс - это фотосинтез. Здесь светочувствительной молекулой служит хлорофилл. Возбуждаясь квантом света, он становится хорошим донором электронов и "запускает" сложную цепь окислительно-восстановительных реакций, которые в конечном счете приводят к окислению воды с образованием молекулярного кислорода и восстановлению СO₂ до углеводов.

В фотохимических процессах свет возбуждает молекулу и делает ее способной к химическим превращениям. Однако возможна и обратная ситуация: тем новая химическая реакция сама приводит к образованию возбужденных продуктов. А мы уже отмечали, что возбужденная молекула может по разному использовать заключенную в ней избыточную энергию. В частности, возбуждение может быть высвечено в виде кванта света. Такие процессы называют хемилюминесценцией. Если краситель люминол растворить в щелочи и прилить к этому раствору перекиси водорода и феррицианида, то в колбе возникает голубое свечение настолько интенсивное, что при этом свете можно читать книжку. Свечение возникает оттого, что люминол, окисляясь, образует возбужденные продукты, теряющие избыточную энергию в виде излучаемого света. В природе такие процессы тоже хорошо известны. Это свечение многих морских организмов и насекомых-светлячков.