БЕЛОУСОВА - ЖАБОТИНСКОГО РЕАКЦИЯ


БЕЛОУСОВА - ЖАБОТИНСКОГО РЕАКЦИЯ

протекающее в автоколебат. режиме каталитич. окисление разл. восстановителей бромноватой к-той НВrO3. При этом наблюдаются колебания концентраций окисленной и восстановленной форм катализатора и нек-рых промежут. продуктов. Р-ция идет в кислом водном р-ре; в кач-ве катализаторов используют ионы металлов переменной валентности, напр. Се или Мп, в кач-ве восстановителей - малоновую к-ту, ацетилацетон и др. Б.-Ж. р. - наиб. изученная гомогенная колебательная реакция, открытие к-рой стимулировало резкий рост исследований хим. колебаний и привело к созданию новой области хим. кинетики.

Упрощенная схема Б.-Ж. р. включает неск. процессов: 1. Разветвленная цепная р-ция окислителя с автокатализатором НВrO2; в результате обеспечивается самоускоряющееся окисление катализатора М n+ :
1049-6.jpg

2. Ингибирование окисления в результате быстрой р-ции, обрывающей разветвленную цепь:
1049-7.jpg

3. Бромирование восстановителя, напр.:
1049-8.jpg

4. Восстановление окисленной формы катализатора М (п + 1)+ и одновременное образование ингибитора - Вr- :
1049-9.jpg

Т. обр. механизм р-ции можно изобразить мнемонич. схемой (рис. 1), где автокатализатор НВrO2 обеспечивает

непосредственную положит. обратную связь (отмечена знаком +), а ингибитор замыкает петлю отрицат. обратной связи ( Ч ). Колебат. цикл можно качественно описать след. образом. Когда концентрация М (п+1)+ в системе достаточно велика, скорость образования Вr- и его концентрация в р-ре также высоки. В результате цепная р-ция окисления М n+ заторможена и концентрация М (п+1)+ падает, стремясь к своему пороговому значению, при достижении к-рого концентрация Вr- резко падает, а концентрация НВrО 2 возрастает. Разветвленная цепная р-ция ускоряется и концентрация М (п+1)+ начинает расти, стремясь к верх. порогу, при достижении к-рого концентрация Вr- снова резко возрастает, обрывая разветвленную цепь, и цикл повторяется. Колебания концентраций окисленной и восстановленной форм катализатора сопровождаются колебаниями окраски р-ра от бесцветной к желтой, если катализатор - ионы церия, или от голубой к красной в случае фенантролинового комплекса железа [Fe(phen)3].
1049-10.jpg

Рис. 1. Схема реакции Белоусова - Жаботинского (RBr-бромпроизводное восстановителя).

Б.-Ж. р. демонстрирует большое число разл. колебат. режимов, к-рые зависят от т-ры, кислотности и концентрации исходных реагентов. Период колебаний может изменяться от десятых долей секунды до десятков минут. Наблюдаются простые периодич. колебания разл. формы, сложные колебания с неск. максимумами в одном периоде, многочастотные и стохастич. колебания (см. рис. 2). При проведении Б.-Ж. р. в закрытой системе можно наблюдать до неск. тысяч циклов; в проточном реакторе колебания поддерживаются сколь угодно долго. В неперемешиваемом р-ре, где исключена конвекция, наблюдаются бегущие концентрац. волны, образующие самоподдерживающиеся динамич. структуры (рис. 3).

Р-ция открыта Б. П. Белоусовым в 1951, подробно изучалась А. М. Жаботинским в 1964.
1049-11.jpg

Рис. 2. Разл. типы колебаний концентрации Се 4+ в реакторе идеального перемешивания: а - в - пилообразные колебания с разл. соотношением длительности переднего и заднего фронта; г - синусоидальные колебания; д-хаотич. колебания; е-нестационарные сложно-периодические колебания>.
1049-12.jpg

Рис. 3. Динамич. структуры, образованные бегущими концентрац. волнами в тонком слое неперемешнваемого р-ра (катализатор [Fe(phen)3]; интервал между кадрами 15с; скорость волн 1049-13.jpg0,01 см/с): а - концентрич. волны от точечного источника - ведущего центра; длина волны 1049-14.jpg 0,55 см; б - спиральные волны;1049-15.jpg 0,15 см>.

Лит.: Жаботинский А. М., Концентрационные автоколебания, М., 1974: Полак Л. С, Михайлов А. С.. Самоорганизация в неравновесных физико-химических системах, М., 1983; Oscillations and traveling waves in chemical systems, N.7Y., 1985.


Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.

Смотреть что такое "БЕЛОУСОВА - ЖАБОТИНСКОГО РЕАКЦИЯ" в других словарях:

  • Международная реакция на войну в Южной Осетии (2008) — Содержание 1 Международные организации 1.1  ООН 1.2 ОДКБ …   Википедия

  • Международно-правовой статус Абхазии и Южной Осетии — В статье рассматривается текущий международно правовой статус Абхазии и Южной Осетии, а также информация о его возможных изменениях в будущем. Содержание 1 История 2 Признание независимости Абхазии и Южной Осетии …   Википедия

  • Стресс — (от англ. stress  давление, нажим, напор; гнёт; нагрузка; напряжение)  неспецифическая (общая) реакция организма на воздействие (физическое или психологическое), нарушающее его гомеостаз, а также соответствующее состояние нервной… …   Википедия

  • Стресс — I (англ. stress напряжение; синоним стресс реакция) неспецифическая реакция организма, развивающаяся под влиянием различных интенсивных или новых воздействий (боли, холода, чрезмерной физической нагрузки психоэмоциональной травмы и др.). Впервые… …   Медицинская энциклопедия

  • ФРАНЦИЯ — (France) гос во в Зап. Европе. Площ. 551 601 км2. Нас. 52 300 тыс. чел. (на 1 янв. 1974). Св. 90% населения французы. Столица г. Париж. Подавляющее большинство верующих католики. По конституции 1958 в состав Ф., кроме метрополии, входят:… …   Советская историческая энциклопедия

  • Озонатор — Самодельный «озонатор», изготовленный из лампы ДРЛ. Чрезвычайно опасен для зрения и кожи. Озонатор  устройство для получения озона (O3). Озон является аллотропной модификацией кислорода, содержащей в молекуле три атома кислоро …   Википедия

  • Мантия Земли — У этого термина существуют и другие значения, см. Мантия (значения). Структура Земли Мантия  часть Земли ( …   Википедия

  • Органический самораспространяющийся высокотемпературный синтез — (органический СВС, ОСВС) (англ. organic self propagating high temperature synthesis (OSHS)  автоволновой режим экзотермического химического синтеза в твердофазных дисперсных (порошкообразных) перемешанных смесях, содержащих органические… …   Википедия

  • Бронзовая ночь — монумент Монумент Павшим во Второй мировой войне Teises maailmasõjas hukkunutele Бронзовый солдат на Военном кладбище Таллина (2008) …   Википедия

  • Бронзовый Солдат — монумент Монумент Павшим во Второй мировой войне Teises maailmasõjas hukkunutele Бронзовый солдат на Военном кладбище Таллина (2008) …   Википедия

  • Памятник Воину-освободителю в Эстонии — монумент Монумент Павшим во Второй мировой войне Teises maailmasõjas hukkunutele Бронзовый солдат на Военном кладбище Таллина (2008) …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.