Онлайн-калькулятор призвания

Химическая энциклопедия » Что такое «Автокатализ»?

Значение слова, определение и толкование термина

Автокатализ

Avtokataliz

ускорение р-ции, обусловленное накоплением конечного или промежут. продукта, обладающего каталитич. действием в данной р-ции. В более широком смысле А. - самоускорение р-ции, вызванное к.-л. изменением в системе из-за протекания хим. р-ции. А. наблюдается, напр., при гидролизе сложных эфиров из-за накопления к-ты.

Для кинетич. кривой автокаталитич. р-ции характерны (см. рис.): период индукции а, когда р-ция протекает очень медленно; восходящая ветвь b, соответствующая увеличению скорости р-ции [Автокатализ. Фото 1] где t- время); точка перегиба св момент времени, когда скорость р-ции достигает макс. значения [Автокатализ. Фото 2]ветвь d, соответствующая уменьшению скорости р-ции [Автокатализ. Фото 3]
[Автокатализ. Фото 4]

Кинетич. кривая накопления продукта в автокаталитич. р-ции.

Для автокаталитич. р-ции A->Z, где А-исходное в-во, Z-продукт, обладающий каталитич. действием, скорость р-ции во мн. случаях описывается ур-нием:
[Автокатализ. Фото 5]

где [А] и [Z]-концентрации в-в А и Z, и и т- порядки р-ции по этим в-вам, k-константа скорости. Для кинетич. описания таких р-ций удобно использовать безразмерные характеристики: степень превращения x = [Z]/[A]0, где [А]0 -концентрация в-ва А в момент времени t = 0, и величину [Автокатализ. Фото 6] Точке перегиба на кинетич. кривой и значению [Автокатализ. Фото 7]соответствует степень превращения х ~ = т/(п + т).> Параметры k,т и nопределяют из экспериментальных данных. При [Автокатализ. Фото 8] можно считать [Автокатализ. Фото 9][Автокатализ. Фото 10] тогда [Автокатализ. Фото 11] Отсюда [Автокатализ. Фото 12] Определив х ~ и зная m, находят п = т(1 Чх ~)/х ~ и [Автокатализ. Фото 13] В таблице при ведены значения [Автокатализ. Фото 14] и [Автокатализ. Фото 15] для разных и, т и [Автокатализ. Фото 16]Если р-ция катализируется не конечным продуктом, а промежут. в-вом,[Автокатализ. Фото 17]в момент времени, когда становится максимальной концентрация промежут. в-ва (при малой степени превращения).

СТЕПЕНЬ ПРЕВРАЩЕНИЯ ВЕЩЕСТВА хИ МАКСИМАЛЬНАЯ СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ [Автокатализ. Фото 18] ДЛЯ АВТОКАТАЛИТИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ А -> Z (параметры п, т и [Автокатализ. Фото 19]пояснены в тексте)
[Автокатализ. Фото 20]

Помимо автокаталитич. р-ций, с самоускорением протекают:

1. Самосопряженные р-ции, в к-рых индуктор-конечный продукт.

2. Цепные р-ции, если в исходной смеси присутствует ингибитор. По мере его расходования скорость обрыва цепей уменьшается, соотв. возрастает концентрация активных центров, и р-ция ускоряется.

3. Цепные разветвленные р-ции в условиях нестационарного режима. Самоускорение вызывается увеличением концентрации активных центров в ходе р-ции из-за преобладания разветвления цепей над их обрывом. Так, скорость горения Н 2 описывается с достаточной точностью ур-нием А.:[Автокатализ. Фото 21] где х = [02]/[02]0.

4. Окисление орг. соед. вследствие образования промежут. в-в (пероксидов, альдегидов), вызывающих вырожденное разветвление цепей.

5. Радикальная полимеризация при глубоких степенях превращения, когда резко возрастает вязкость среды, замедляется рекомбинация макрорадикалов и вследствие этого увеличивается длина кинетич. цепи.

6. Р-ции с участием твердых тел, к-рые локализуются на пов-сти раздела твердых фаз реагента и продукта.

7. Сильно экзотермич. р-ции, когда в условиях нескомпенсированного теплоотвода начинается саморазогрев системы или пов-сти катализатора (для каталитич. процессов). Саморазогрев может привести к взрывной р-ции или "воспламенению" пов-стн катализатора.

Во мн. случаях скорость самоускоряющихся р-ций формально описывается ур-ниями, сходными с теми, к-рые приведены в таблице для А.

Лит.: Денисов Е. Т., Кинетика гомогенных химических реакций, М., 1978; Кондратьев В. Н., Никитин Е. Е., Химические процессы в газах, М., 1981. с. 18-19. Е. Т. Денисов.

  • ВКонтакте

  • Facebook

  • Мой мир@mail.ru

  • Twitter

  • Одноклассники

  • Google+

Автокатализ в других словарях

См. также

  • ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР СВЕТА        источник когерентного оптич. излучения, в к-ром энергия мощной световой волны фиксированной часто

  • минерал подкл. слоистых силикатов, Al2[Si4O10](OH)2 Примеси Mg, Fe и др. Листоватые или чешуйчатые бледно-зелёные, серые агрегаты. Тв. 1-2; плотн. 2,7-2,9 г/с