fotochimica

fotochimica

fotochìmica [Comp. di foto- e chimica] [CHF] [OTT] Parte della chimica fisica che studia l'azione delle radiazioni elettromagnetiche sulle reazioni chimiche; benché le radiazioni da considerare vadano dalle radioonde a bassa frequenza all'infrarosso, al visibile, all'ultravioletto, ai raggi X, ai raggi γ, tuttavia di solito si considerano di interesse per la f. le radiazioni di lunghezza d'onda da 200 a 800 nm, cioè dall'ultravioletto vicino sino all'infrarosso vicino. L'azione di queste radiazioni può esplicarsi in processi di sintesi, decomposizione, idrolisi, ossidazione, polimerizzazione, isomerizzazione, ecc. e si possono citare fra i tanti esempi l'ozonizzazione dell'ossigeno (di interesse geofisico), il processo di fotosintesi nelle piante, il processo fotografico, ecc. Secondo la legge fotochimica di Grothuss-Draper, non è possibile una trasformazione fotochimica senza un effettivo assorbimento, da parte del sistema reagente, delle radiazioni incidenti; dell'energia di queste, comunque, una parte può convertirsi in calore o essere riemessa sotto forma di radiazioni di uguale o di diversa lunghezza d'onda, subito (fluorescenza) o più tardi (fosforescenza). La legge di Stark-Einstein, o legge dell'equivalenza fotochimica, stabilisce che il numero delle molecole trasformate è uguale a quello dei quanti di luce assorbiti, ciò che è vero però per reazioni fotochimiche primarie, quelle cioè che prendono origine veramente dalla radiazione assorbita e non avvengono tramite composti attivati o prodotti di dissociazione risultanti dal processo principale. Si conoscono infatti esempi nei quali alla reazione provocata dalla radiazione seguono altre reazioni fotochimiche secondarie, per le quali non vale più la proporzionalità suddetta e dall'assorbimento di pochi quanti di luce può derivare la decomposizione di moltissime molecole, e viceversa; ciò si esprime anche dicendo che il rendimento quantico (rapporto fra numero di molecole formate o scomparse e numero di quanti di luce assorbiti), uguale a 1 per i processi che seguono la legge di Stark-Einstein, può assumere valori diversi negli altri casi. Le radiazioni visibili con lunghezza d'onda da 750 a 400 nm circa provocano notevoli reazioni fotochimiche, ma più importante è generalm. l'azione delle radiazioni di lunghezza d'onda minore (ultravioletto) rispetto a quella delle radiazioni di maggiore lunghezza d'onda (infrarosso).