光化学反応と熱反応の決定的な違いは、光化学反応は反応物が光子からエネルギーを得ることで始まるのに対し、熱反応は反応物が熱エネルギーを得ることで始まることである。

化学反応は、物理的または核的な変化ではなく、物質の分子またはイオン構造が再配列されるプロセスである。光化学反応と熱化学反応は、受けるエネルギーによって開始される化学反応の形態が異なるものである。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 光化学反応とは 3. 熱反応とは 4. 横並び比較-光化学反応と熱反応の表形式 5. まとめ

光化学反応は何ですか？

光化学反応とは、反応物質が光子の形でエネルギーを得る化学反応である。そこで、光が光子で構成されると、光を吸収する反応が始まる。このように反応分子がエネルギーを吸収すると、分子は励起状態に移行し、元の分子とは化学的・物理的性質が異なる状態になる。これを「励起」と呼んでいます。この新しい励起状態は、他の分子と結合したり、構造を変えたりして、新しい構造に変化させることができる。

図01：光化学反応としての光合成

光化学反応の引き金となる光の例としては、紫外線、可視光線、赤外光などが挙げられます。

• 光合成
• バイオルミネッセンス
• 光分解
• ビジョン
• 光アルキル化

熱反応は何ですか？

熱反応とは、反応物が熱の形でエネルギーを獲得する化学反応のことです。このような反応を「熱分解反応」または「熱分解反応」と呼んでいる。主に熱エネルギーを利用したときの物質の化学分解のことです。化学反応が始まる温度は「分解温度」である。通常、これらの反応は熱を吸収するものである。これは、反応物質が物質の原子間の結合を破壊するために熱エネルギーが必要だからである。

図02: 発熱反応

また、これらの反応は、ほとんどの場合、単一の反応物質が関与している。

• 炭酸カルシウムの酸化カルシウムと炭酸ガスへの分解
• 2000℃での水分子の分解

光化学と熱反応の違い

光化学反応とは、反応物が光子の形でエネルギーを得る化学反応であり、熱反応とは、反応物が熱の形でエネルギーを得る化学反応である。これが光化学反応と熱反応の大きな違いである。いずれも化学の世界では非常に重要な化学反応である。この2つの反応は、そのエネルギー源が異なる。また、光化学反応は光の影響を直接受けますが、熱反応はそうではありません。しかし、熱反応には温度が直接影響するが、光化学反応には温度は必要ない。

以下のインフォグラフィックは、光化学反応と熱反応の違いを表形式で詳しく説明しています。

概要 - 光化学 vs. 熱反応

光化学反応と熱化学反応、どちらも化学反応の一種である。光化学反応と熱反応の違いは、光化学反応は反応物が光子からエネルギーを得ることで始まるのに対し、熱反応は反応物が熱エネルギーを得ることで始まることです。

引用

1 Fleming, Graham R., et al."Photochemical reaction" Encyclopedia Britannica, Encyclopedia Britannica, 21 Oct 2016."熱分解", ウィキペディア, ウィキメディア財団, 2018年8月23日.提供：こちら2 「熱分解」、ウィキペディア、ウィキメディア財団、2018年8月23日。