Warum wird Wasser gespalten?
Die durch die Abgabe des Elektrons vom P680 (Photosystem II) an das Phaeophytin und weiter an die Elektronentransportkette entstandene Elektronenlücke hat eine gewaltige Anziehungskraft für Elektronen zur Folge. Das Wasser wird in Protonen (H+), Elektronen (e-) und ein Sauerstoffatom (1/2 O2) gespalten.
Wie funktioniert Wasserspaltung?
Es ist ein bekanntes Schulexperiment: Legt man zwischen zwei in Wasser steckenden Elektroden eine Spannung an, entstehen Wasserstoff und Sauerstoff. Für eine industrielle Nutzung dieses Prozesses ist es wichtig, die Wasserspaltung möglichst energieeffizient zu gestalten.
Was versteht man unter Fotolyse?
Fotolyse versteht man ganz allgemein die Spaltung eines Moleküls ausgelöst durch die Bestrahlung mit Licht. Dabei wird durch die Stärke der zu lösenden chemischen Bindung bestimmt, welche Wellenlänge das eingestrahlte Licht maximal haben darf, um genug Energie aufbringen zu können, diese Bindung zu spalten.
Was ist ein Auslöser einer Photolyse?
Auslöser einer Photolyse ist die Absorption von Lichtquanten durch das zu photolysierende Molekül. Hierbei kommt es zur elektronischen Anregung (Anhebung eines Elektrons in ein energetisch hochliegendes Orbital), die in der Regel mit Schwingungsanregung (vibronische Anregung) einhergeht.
Was ist die Reaktion der Photosynthese?
Die Besonderheit dieser Reaktion im Rahmen der Photosynthese ist, dass sie nicht durch die direkte Bestrahlung des Wassers ausgelöst wird (die Energie des sichtbaren Lichts ist für die Spaltung von Wasser zu niedrig), sondern innerhalb des sogenannten Wasserspaltungskomplexes abläuft, der Teil des Photosystems II ist.
Warum stammt der Sauerstoff aus der Fotosynthese?
Die Elektronen für die Fotosynthese konnten dabei nur vom Wasser stammen, da Kohlenstoffdioxid an diesem Experiment nicht beteiligt war. Somit erbrachte er den Beweis, dass der Sauerstoff aus der Fotosynthese nicht vom Kohlenstoffdioxid, sondern aus der Wasserspaltung stammt (HILL-Reaktion).