Автокаталіз h2>
Автокаталіз,
прискорення реакції, обумовлене накопиченням кінцевого або проміжного
продукту, що володіє каталітичним дією в даній реакції. У більш
широкому сенсі А. - самоускореніе р-ції, викликане к.-л. зміною в системі
через протікання хім. р-ції. А. спостерігається, напр., При гідролізі складних
ефірів через накопичення к-ти. p>
Для
кінетіч. кривий автокаталітіч. р-ції характерні (див. рис.): період індукції а,
коли р-ція протікає дуже повільно; висхідна гілка b, відповідна
збільшення швидкості р-ції
де t-час); точка перегину з в момент часу, коли швидкість р-ції досягає
макс. значення гілку
d, відповідна зменшення швидкості р-ції
p>
Кінетіч.
крива накопичення продукту в автокаталітіч. р-ції. p>
Для
автокаталітіч. р-ції A-> Z, де А-оригінал в-во, Z-продукт, що володіє
каталітіч. дією, швидкість р-ції під мн. випадках описується ур-ням: p>
де
[А] і [Z]-концентрації в-в А і Z, і і т-порядки р-ції з цим в-вам,
k-константа швидкості. Для кінетіч. опису таких р-цій зручно використовувати
безрозмірні характеристики: ступінь перетворення x = [Z]/[A] 0, де [А] 0-концентрація
в-ва А в момент часу t = 0, і величину
Точка перегину на кінетіч. кривий і значенням відповідає
ступінь перетворення х ~ = т/(п + т). Параметри k, т і n визначають з
експериментальних даних. При
можна вважати
тоді
Звідси
Визначивши х ~ і знаючи m, знаходять п = т (1-х ~)/г ~ і
У таблиці при ведены значення
і
для різних і, т і Якщо
р-ція каталізується не кінцевим продуктом, а промежут. в-вом, в
момент часу, коли стає максимальною концентрація промежут. в-ва (при
малому ступені перетворення). p>
СТУПІНЬ
Перетворення речовини х І МАКСИМАЛЬНА ШВИДКІСТЬ РЕАКЦІЇ
ДЛЯ АВТОКАТАЛІТІЧЕСКОЙ РЕАКЦІЇ А -> Z (параметри п, т і пояснені
в тексті) p>
Крім
автокаталітіч. р-цій, з самоускореніем протікають: p>
1.
Самосопряженние р-ції, в яких індуктор-кінцевий продукт. p>
2.
Ланцюгові р-ції, якщо у вихідній суміші присутній інгібітор. В міру його
витрачання швидкість обриву ланцюгів зменшується, соотв. зростає концентрація
активних центрів, і р-ція прискорюється. p>
3.
Ланцюгові розгалужені р-ції в умовах нестаціонарного режиму. Самоускореніе
викликається збільшенням концентрації активних центрів у ході р-ції через
переважання розгалуження ланцюгів над їх урвищем. Так, швидкість горіння Н2
описується з достатньою точністю ур-ням А.:
де х = [02]/[02] 0. p>
4.
Окислення орг. соед. внаслідок утворення промежут. в-в (пероксидів,
альдегідів), що викликають вироджені розгалуження ланцюгів. p>
5.
Радикальна полімеризація при глибоких ступенях перетворення, коли різко
зростає в'язкість середовища, сповільнюється рекомбінація макрорадікалов і внаслідок
цього збільшується довжина кінетіч. ланцюга. p>
6.
Р-ції за участю твердих тіл, к-рие локалізуються на пов-сті розділу твердих фаз
реагенту та продукту. p>
7.
Сильно екзотерміч. р-ції, коли в умовах нескомпенсованих тепловідводу
починається саморозігрів системи або пов-сті каталізатора (для каталітіч.
процесів). Саморозігрів може призвести до вибухової р-ції або
"займання" пов-СТН каталізатора. p>
Під
мн. випадках швидкість самоускоряющіхся р-цій формально описується ур-нями,
подібними з тими, до-рие наведені в таблиці для А. p>
Список літератури h2>
Денисов
Е. Т., Кінетика гомогенних хімічних реакцій, М., 1978; p>
Кондратьєв
В. Н., Нікітін Є. Є., Хімічні процеси в газах, М., 1981. с. 18-19. p>
Для
підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.xumuk.ru/
p>