La photochimie est l'étude de l'action de la lumière sur les réactions chimiques. D'une façon plus précise, elle regroupe les travaux dont la finalité est de déterminer la nature des états excités réactifs des molécules obtenues par absorption de la lumière, d'étudier les processus de désactivation de ces états, notamment ceux qui conduisent à des produits différents des réactifs irradiés et d'établir les mécanismes selon lesquels s'opèrent les réarrangements intra et intermoléculaires initiés par le rayonnement.
Par comparaison aux processus chimiques qui ont lieu dans l'obscurité et qui sont le fait de molécules en équilibre thermique avec leur environnement, la photochimie est le domaine d'étude d'un milieu réactionnel dans lequel des molécules d'une espèce donnée se trouvent sélectivement portées dans un état excité métastable riche en énergie, et qui ne pourrait être obtenu qu'en chauffant le mélange à des températures très élevées sans distinction d'espèces possible.
Dans certains cas, l'action de la lumière peut être assimilée à celle d'un catalyseur qui facilite une réaction dont l'énergie d'activation est élevée. C'est ce qu'on observe en irradiant un mélange d'hydrogène et de chlore qui réagit explosivement pour donner le chlorure d'hydrogène (HCl). Dans d'autres cas, la lumière est indispensable au déroulement de la réaction qui n'aurait pas lieu sans apport d'énergie ; la transformation de l'oxygène en ozone en est un exemple.
En outre, les molécules excitées peuvent souvent être considérées comme de nouvelles espèces chimiques, car leur géométrie et leur répartition électronique sont presque toujours différentes de celles des molécules non irradiées que l'on dit être dans leur état fondamental. Un exemple illustrant bien ce cas est celui de l'éthylène et de ses dérivés comme le dichloréthylène dont les molécules sont planes à l'état fondamental et non planes à l'état excité, les plans des deux groupements H − C − Cl faisant un angle de 900 entre eux.
Les radiations actives en photochimie sont essentie […]
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