光を生成する化学反応

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著者: Judy Howell
作成日: 3 J 2021
更新日: 13 5月 2024
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化学反応と光 光合成 高校化学 エンジョイケミストリー 221205
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南米のククジョカブトムシは非常に明るく輝いており、人々はそれらをランプとして使用できます。グロースティック玩具は、見かけの電源を使用せずに光を生成することで、子供と大人を魅了します。これらは、生物と非生物で異なる種類の照明を生成する化学反応の2つの例です。

エネルギー、原子、光

あなたが見る光は原子レベルで始まります。エネルギーが原子を周回する電子を励起すると、それらの電子は励起されていない基底状態に戻った後に光子を放出します。これらの光子は可視光として見えます。この原則は、街灯の白熱灯と風に揺らめくろうそくの両方に当てはまります。懐中電灯では、バッテリーが光生成プロセスのトリガーに必要な電力を供給します。 cucujo beetleでは、化学反応が照明を作り出します。

輝く動物の化学

ホタルなどの生物は生物発光性であり、酵素と基質を組み合わせることで光を生成します。渦鞭毛藻、微細な海の生き物も、独自の光を生成します。何百万人もが一緒に浮かぶとき、彼らは水を大きな輝く渦巻きとして照らすことができます。生物が光を生成するために使用する化学物質は、種によって異なります。生物発光を生成するには、少なくとも2つの化学物質が必要です-光を生成するルシフェリンと、化学反応を駆動するルシフェラーゼです。発光タンパク質は、ルシフェラーゼ-ルシフェリンシステムのメカニズムとはわずかに異なるメカニズムを使用しますが、それでも酵素的です。イオン(多くの場合カルシウム)は、一部の生物のシステムに入ると、光生成プロセスを開始できます。

グロースティックテクノロジー

容器内で混合すると光を発する化学物質を組み合わせることにより、人工生物発光を生成することが可能です-これはグロースティックで起こります。これらのスティックには、多くの場合、フェニルオキシレートエステル、過酸化水素、蛍光染料が含まれています。それらの化学物質が結合すると、一連の反応が起こり、エネルギーが色素に入ります。このエネルギーは、基底状態に戻るときに光子を放出する色素の電子を励起します。

熱からの光:お祭りの例

独立記念日は、熱を使用して光を生成する化学反応を観察する絶好の機会です。爆発後の熱により金属塩がエネルギーを吸収するため、頭上に見える多くのカラフルな花火が輝いています。それが起こると、彼らは可視光を発します。表示される色は、花火の金属または金属の混合物によって異なります。たとえば、ストロンチウムおよびリチウム塩は赤を生成し、銅化合物は青を生成します。