Fotoquímica é o ramo da química que trata das interações da luz com a matéria. Quando uma molécula absorve luz, ela é excitada para um estado de energia mais elevado. Isso pode fazer com que a molécula reaja quimicamente ou pode fazer com que a molécula emita luz com um comprimento de onda diferente.
Fotoquímica tem uma série de aplicações importantes, incluindo:
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Energia solar: A luz solar pode ser usada para alimentar células solares, que geram eletricidade.
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Fotocatálise: Fotocatalisadores são usados para acelerar reações químicas usando energia luminosa.
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Fotopolimerização: Os fotopolímeros são usados na impressão 3D e em outros processos de fabricação.
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Fotografia: A fotografia envolve o uso de luz para capturar imagens em filme ou sensores digitais.
Os princípios básicos da fotoquímica são relativamente simples. Quando uma molécula absorve luz, um elétron na molécula é excitado para um nível de energia mais alto. Isso cria um estado excitado, que normalmente é instável. O estado excitado pode relaxar emitindo luz ou sofrendo uma reação química.
O tipo de reação química que ocorre depende da molécula e do comprimento de onda da luz absorvida. Algumas reações fotoquímicas comuns incluem:
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Fotodissociação: Este é o processo pelo qual uma molécula se divide em duas ou mais moléculas menores.
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Fotoionização: Este é o processo pelo qual uma molécula perde um elétron.
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Adição de fotos: Este é o processo pelo qual duas ou mais moléculas se combinam para formar uma molécula maior.
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Fotocicloadição: Este é o processo pelo qual duas ou mais moléculas se combinam para formar uma molécula cíclica.
A fotoquímica é uma ferramenta poderosa que pode ser usada para criar uma ampla variedade de compostos químicos e materiais. É um campo em constante evolução e novas aplicações são descobertas a todo momento.
Aqui estão alguns exemplos específicos de como os fótons mudam a química:
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Na fotossíntese, as plantas usam fótons para converter dióxido de carbono e água em glicose. Este processo é essencial para a vida na Terra.
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No olho humano, os fótons desencadeiam uma reação química que envia sinais ao cérebro. Isso nos permite ver o mundo ao nosso redor.
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Na fotografia, os fótons criam uma reação química no filme ou nos sensores digitais. Isso nos permite capturar imagens do mundo que nos rodeia.
Os fótons são uma forma de energia que pode ter um impacto profundo na matéria. Ao compreender como os fótons interagem com a matéria, podemos usá-los para criar novos materiais e tecnologias que beneficiem a sociedade.