化学(かがく)反応(はんのう)と光(ひかり)

化学(かがく)発光(はっこう)は、化学(かがく)反応(はんのう)で生(しょう)じる化学(かがく)エネルギーの差(さ)が、熱(ねつ)をほとんど出(だ)さずに直接(ちょくせつ)光(ひかり)として放出(ほうしゅつ)される現象(げんしょう)である。炎(ほのお)のように高温(こうおん)になって光(ひか)るのではなく、常温(じょうおん)のまま光(ひか)るため「冷光(れいこう)」ともよばれる。

代表(だいひょう)例(れい)がルミノール反応(はんのう)で、ルミノールという物質(ぶっしつ)が過酸化水素(かさんかすいそ)などと反応(はんのう)すると青白(あおじろ)い光(ひかり)を放(はな)つ。反応(はんのう)で生(しょう)じたエネルギーの高(たか)い状態(じょうたい)の生成物(せいせいぶつ)（新しいタブで開きます）が、光(ひかり)を出(だ)して元(もと)の低(ひく)いエネルギーの状態(じょうたい)に落(お)ち着(つ)くことで発光(はっこう)する。

ホタルの発光(はっこう)も化学(かがく)発光(はっこう)の一種(いっしゅ)で、ルシフェリンという物質(ぶっしつ)が酸素(さんそ)と反応(はんのう)するときのエネルギーが光(ひかり)として放出(ほうしゅつ)される。いずれも、反応(はんのう)の前後(ぜんご)の化学(かがく)エネルギーの差(さ)が熱(ねつ)ではなく光(ひかり)として現(あらわ)れた例(れい)である。

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化学(かがく)発光(はっこう)とは逆(ぎゃく)に、光(ひかり)のエネルギーを吸収(きゅうしゅう)して反応(はんのう)が進(すす)むものを光化学(こうかがく)反応(はんのう)という。代表(だいひょう)例(れい)が植物(しょくぶつ)の光合成(こうごうせい)で、二酸化炭素(にさんかたんそ)（新しいタブで開きます）と水(みず)から、光(ひかり)のエネルギーを使(つか)ってデンプンなどの化学(かがく)エネルギーの高(たか)い物質(ぶっしつ)をつくる。

光合成(こうごうせい)で起(お)こる反応(はんのう)は、デンプンなどが燃焼(ねんしょう)（新しいタブで開きます）するときの逆(ぎゃく)方向(ほうこう)にあたり、本来(ほんらい)は吸(きゅう)熱(ねつ)で進(すす)みにくい反応(はんのう)である。光(ひかり)のエネルギーを吸収(きゅうしゅう)することで、このエネルギーの壁(かべ)を越(こ)えて反応(はんのう)が進(すす)む。

ほかにも、写真(しゃしん)フィルムに使(つか)われる臭化(しゅうか)銀(ぎん)が光(ひかり)を受(う)けて分解(ぶんかい)する反応(はんのう)など、光(ひかり)のエネルギーがきっかけで進(すす)む反応(はんのう)は光化学(こうかがく)反応(はんのう)として広(ひろ)く知(し)られている。

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反応(はんのう)の前後(ぜんご)における物質(ぶっしつ)の化学(かがく)エネルギーの差(さ)は、熱(ねつ)・光(ひかり)のどちらとしても外(そと)に現(あらわ)れうる。燃焼(ねんしょう)のように高温(こうおん)で進(すす)む反応(はんのう)は熱(ねつ)と光(ひかり)（炎(ほのお)の光(ひかり)）の両方(りょうほう)を出(だ)すが、化学(かがく)発光(はっこう)は常温(じょうおん)のまま光(ひかり)だけを出(だ)す点(てん)が異(こと)なる。

光化学(こうかがく)反応(はんのう)はこの流(なが)れが逆(ぎゃく)で、光(ひかり)のエネルギーを化学(かがく)エネルギーに変(か)えて取(と)り込(こ)む。光合成(こうごうせい)でつくられたデンプンなどがもつエネルギーは、もとをたどれば吸収(きゅうしゅう)した光(ひかり)のエネルギーである。

このように、化学(かがく)反応(はんのう)と熱(ねつ)・光(ひかり)のどちらにも「反応(はんのう)の前後(ぜんご)における物質(ぶっしつ)のもつ化学(かがく)エネルギーの差(さ)」という同(おな)じ考(かんが)え方(かた)があてはまる。次(つぎ)のページでは、吸熱反応(きゅうねつはんのう)（新しいタブで開きます）でも自然(しぜん)に進(すす)む場合(ばあい)があることを、別(べつ)の視点(してん)（エントロピー）から見(み)ていく。