1. Fournir de l'énergie à l'activation:
* rayonnement électromagnétique: Le rayonnement comme Ultraviolet (UV) Light ou les rayons X transporte l'énergie sous forme de photons. Lorsqu'une molécule absorbe un photon, elle gagne de l'énergie. Cette énergie supplémentaire peut surmonter la barrière d'énergie d'activation, l'énergie minimale nécessaire pour qu'une réaction se produise. Cela permet aux molécules de briser les liaisons, d'en former de nouvelles et de réagir plus rapidement.
* rayonnement de particules: Les rayonnements comme les particules alpha ou bêta peuvent également transférer de l'énergie aux molécules par des collisions. Cette énergie peut provoquer une rupture des liaisons, entraînant une augmentation de la vitesse de réaction.
2. Génération d'espèces réactives:
* Photolyse: Le rayonnement UV peut rompre les liaisons chimiques, en particulier dans les molécules avec des liaisons faibles. Ce processus, appelé photolyse, génère des espèces réactives comme les radicaux libres. Ces espèces hautement réactives peuvent déclencher de nouvelles réactions et accélérer le processus global.
* Radiolyse: Les rayonnements ionisants comme les rayons gamma ou les rayons X peuvent briser les liaisons et ioniser les molécules, créant des ions réactifs et des radicaux libres. Ces espèces participent à diverses réactions, améliorant la vitesse.
3. Création de points chauds:
* chauffage induit par le rayonnement: Le rayonnement peut déposer de l'énergie dans un système, augmentant sa température. L'augmentation de la température fournit des molécules avec une énergie plus cinétique, conduisant à des collisions plus fréquentes et à des taux de réaction plus élevés. Ceci est particulièrement important pour les réactions avec des énergies d'activation élevées.
Exemples:
* polymérisation induite par UV: La lumière UV est utilisée pour initier la polymérisation de nombreux matériaux comme les plastiques et les résines. La lumière UV brise les liaisons dans les monomères, formant des espèces réactives qui réagissent pour former de longues chaînes en polymère.
* Isotopes radioactifs dans les réactions chimiques: Les isotopes radioactifs, comme le carbone-14, peuvent être utilisés comme traceurs pour étudier les mécanismes de réaction et la cinétique. Le rayonnement émis peut également participer directement à des réactions chimiques, favorisant la rupture des liaisons ou la formation de nouvelles liaisons.
* Stérilisation du rayonnement: Le rayonnement est utilisé pour stériliser les équipements médicaux et les aliments. Le rayonnement décompose l'ADN dans les bactéries et les virus, les rendant inactifs.
Il est important de noter:
* Tous les rayonnements ne favorisent pas les réactions: Certains types de rayonnement, comme le rayonnement infrarouge, ne sont pas suffisamment énergiques pour briser les liaisons ou exciter les molécules.
* Le rayonnement peut également avoir des effets néfastes: Des doses élevées de rayonnement peuvent endommager les molécules et créer des produits latéraux indésirables.
Dans l'ensemble, le rayonnement peut être un outil puissant pour accélérer les réactions chimiques, mais son application nécessite un examen attentif du type de rayonnement spécifique, de la dose et des molécules cibles.
