АВТОкатализ

автокатализом называют ускорение процесса под действием одного из образующихся в ходе реакции продуктов. Кинетические кривые автокаталитических реакций характеризуются областью индукции, когда в начальный момент времени концентрация образующегося продукта-катализатора еще мала и скорость реакции незначительна, областью самоускорения, когда скорость возрастает, и областью уменьшения скорости реакции, когда происходит расходование реагирующих веществ. Если реакция идет по автокаталитическому механизму, то взаимодействие можно представить так

.

Выражение для скорости данной реакции можно записать в виде:

,

где - начальная концентрация исходного вещества ; - текущая концентрация и - изменение концентрации (убыль) ко времени .

Из стехиометрии реакции убыль вещества соответствует количеству образующегося вещества . В начальный момент, когда продукт отсутствует, автокаталитическая реакция не будет протекать и . Добавление даже небольшого количества вещества к исходному веществу позволяет реакции протекать с возрастающей до некоторого момента скоростью, в этом случае уравнение скорости реакции будет иметь вид

,

где - начальная концентрация вещества и << . Интегральная форма данного уравнения имеет вид

.

Кинетические кривые по этому уравнению при заданных значениях и и различных значениях показаны на рис. 8.

Видно, что значение влияет на время достижения максимальной скорости. Это подтверждает роль вещества в механизме автокаталитической реакции. Если вещество не добавляется, а появляется в ходе реакции, то для характеристики реакции используют понятие периода индукции - время, в течение которого автокаталитическая реакция практически не идет

.

Здесь - коэффициент, определяемый из соотношения и - количество прореагировавшего вещества ко времени ; - время, в течение которого начальная концентрация вещества уменьшается вполовину, когда .

Дата добавления: 2015-08-10