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+ .

2. Ингибирование окисления в результате быстрой р-ции, обрывающей разветвленную цепь. 3. Бромирование восстановителя, напр. 4. Восстановление окисленной формы катализатора М (п + 1)+ и одновременное образование ингибитора - Вr- . 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]. 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.