photochimie - chimie.

photochimie - chimie. photochimie, étude des modifications chimiques provoquées par la lumière. Les photochimistes étudient l'interaction entre les molécules d'un composé et les particules de la lumière ou photons, ainsi que les modifications physiques et chimiques qui résultent de cette interaction. D'après la première loi de la photochimie, la loi Grotthuss-Draper, une substance chimique doit absorber la lumière pour qu'une réaction photochimique ait lieu. En d'autres termes, les molécules qui n'absorbent pas la lumière à une fréquence donnée ne subissent pas de réaction photochimique lorsqu'elles sont irradiées à cette fréquence. D'après la seconde loi de la photochimie, la loi Stark-Einstein, chaque photon de lumière absorbé par un système chimique n'active qu'une seule molécule dans la réaction photochimique. Cette loi, également connue comme la loi de la photoéquivalence, fut énoncée par Albert Einstein, à l'époque où la théorie quantique de la lumière était développée entre autres par le physicien allemand Max Planck et le physicien français Louis de Broglie. D'après une loi apparentée, l'importance de la photoréaction est directement proportionnelle au produit de l'intensité lumineuse mise en jeu et du temps d'éclairement. En d'autres termes, davantage de lumière engendre davantage de photoproduits. Les photoréactions se déroulent facilement, car l'absorption de lumière amène la molécule à un état excité qui a plus d'énergie que l'état initial, et qui rend donc la molécule plus réactive. L'avantage de la photochimie est de fournir une voie courte et directe à la réaction chimique. La sélectivité est un autre avantage des réactions photochimiques par rapport aux réactions thermiques, qui nécessitent une chaleur d'activation. Différentes fréquences lumineuses peuvent être utilisées pour déclencher des réactions différentes sur la même substance chimique. La fréquence (u) de la lumière absorbée par la molécule, multipliée par h, constante de Planck, doit être égale à l'énergie de transition entre l'état initial de la molécule (E1) et son état excité (E2) : E2 - E1 = hu. En modifiant la fréquence de radiation, il est possible d'amener sélectivement la molécule à différents états excités, et de réaliser ainsi des réactions photochimiques spécifiques, dépendant de la fréquence, du nombre et de la nature des états excités disponibles dans la molécule. La majorité des composés chimiques qui absorbent la lumière ne réagiront pas photochimiquement, car les molécules peuvent se désactiver rapidement, perdant leur énergie avant que la réaction ait lieu. Le temps de vie moyen de l'état excité doit être suffisamment long pour déclencher la réaction. Voir Luminescence. La nature et l'industrie fournissent de nombreux exemples de procédés photochimiques. Par exemple, lors de la photosynthèse des plantes vertes, les molécules du pigment chlorophylle absorbent les photons de la lumière solaire et procurent ainsi l'énergie nécessaire pour la synthèse des glucides. La lumière solaire favorise également la photodissociation de l'ozone dans l'atmosphère. L'ozone absorbe cette lumière et contribue ainsi à nous protéger des dangereux ultraviolets. La photographie est aussi un processus photochimique, dans lequel le bromure d'argent (AgBr) est transformé en argent métallique sous l'action de la lumière. Le processus de vision fait intervenir l'isomérisation photochimique de la protéine rhodopsine dans la rétine de l'oeil. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.