光化学

目に見える宇宙には、光とその曖昧な性質からそれが環境に引き起こす変化まで、無限の謎が伴います。 光化学は 、 物質 と光（可視および不可視）との相互作用に起因する 化学現象および変換 に焦点を当てる化学分野です。

最初のストロマトライトの出現から現在の クロロフィル 生物の発達に至るまで、クロロフィル 光合成は 地球上の 生命 維持の中心となってきました。 太陽は 太陽光線を通じてこの「生化学機構」の機能に責任を負い、地球上の 独立栄養 生物だけでなく 食物連鎖 全体にも影響を与えます。

光の影響は、現存する最も洗練された生化学メカニズムの 1 つに限定されるだけでなく、上層 大気 中で光によって触媒される反応も起こります。 オゾン層では、 オゾン 分子 (O ₃ ) がガス状の 酸素 分子 (O ₂ ) から形成されますが、非常に微妙なバランスで形成されているため、大気中への有害なガスの放出などの人間の行為により、この層が破壊されてしまいます。地球上のいくつかの点。

光化学の重要性は、環境で起こる現象だけに集中しているわけではありません。人類の好奇心旺盛な性質によって生み出されたテクノロジーは、光化学の知識を応用し、パーティーで配布されるブレスレットのように冷たい光を生成したり、眼鏡のレンズを環境の明るさに適応させたりするオブジェクトのリストを私たちに導きました。

現在、インターネットの出現と文書のデジタル化により、家族のアルバムでは写真を収めるスペースが大幅に減少しています。写真の現像には 銀塩 が使用され、光が当たると反応して銀が分解され、最終的にフィルムが黒くなり写真が作成されます。

写真フィルム中の臭化銀 (AgBr) の簡略化された式

環境の明るさに「適応」するガラスはフォトクロミック ガラスと呼ばれ、硝酸銅 (CuNO ₃ ) と硝酸銀 (AgNO ₃ ) の塩が含まれており、 酸化還元 反応が起こります。その単純化された方程式は以下のとおりです。

これはバランスの取れた反応であるため、その経路を決定するのは光です。写真のように、「調光ガラス」の黒ずみは、反応系内での銀の析出によって引き起こされます。式では、これは金属銀と二価 銅 の生成方向への右へのシフトで表されます。カチオン。光が系内で干渉しなくなると（暗い環境、または直接光がほとんど入射しない環境に入ると）、方程式は左にシフトし、一価の銀と銅のカチオンが再生されます。

一部の昆虫や 深海 の生物は 、有機化合物 の一連の複雑な反応を通じて光を生成します。これは 生物発光 と呼ばれる現象です。この生物発光は、食物を捕獲したり、発情期にパートナーを探したりするのに役立ち、複雑な有機化合物（ ホタル のルシフェリンなど）と酸化剤の反応によって光が放出されることで発生する可能性があります。現在の技術により、プラスチックの包装紙に密封された 2 つの反応物質を含むスティックをパーティーで購入することができます。ケーシングをひねると、反応物質が接触し、 有機化合物 が分解され 、光の形でエネルギーが放出されます。化学発光があります。

参考文献:

FELTRE、R. Físico – Química – 5 Éd. – サンパウロ: モデルナ、2000。p.227 – 228。

MG ニューマン。 FHクイナ。ブラジルの光化学。クイム。 Nova、第 25 号、2002 年、p. 34-38。