Autokataliza

Autokataliza je pojava da neki proizvod koji se stvara pri nekoj rekaciji ubrzava sam proces te reakcije.Kataliza pri kojoj su sami katalizatori proizvodi hemijske reakcije. Za skup hemijskih reakcija može se reći da su "kolektivno autokatalitički" ako jedan broj tih reakcija proizvodi katalizatore dovoljne količine drugih reakcija koje ceo skup hemijskih reakcija samoodrživo daje unos energije i molekuli hrane.

• autokataliza
• hemijske reakcije
• autokatalizne reakcije
• pravi primeri

AUTOKATALIZA

Autokataliza
Opšta svojstva
U periodnom sistemu
Vodonik Helijum Litijum Berilijum Bor Ugljenik Azot Kiseonik Fluor Neon Natrijum Magnezijum Aluminijum Silicijum Fosfor Sumpor Hlor Argon Kalijum Kalcijum Skandijum Titanijum Vanadijum Hrom Mangan Gvožđe Kobalt Nikl Bakar Cink Galijum Germanijum Arsen Selen Brom Kripton Rubidijum Stroncijum Itrijum Cirkonijum Niobijum Molibden Tehnecijum Rutenijum Rodijum Paladijum Srebro Kadmijum Indijum Kalaj Antimon Telur Jod Ksenon Cezijum Barijum Lantan Cerijum Prazeodijum Neodijum Prometijum Samarijum Evropijum Gadolinijum Terbijum Disprozijum Holmijum Erbijum Tulijum Iterbijum Lutecijum Hafnijum Tantal Volfram Renijum Osmijum Iridijum Platina Zlato Živa Talijum Olovo Bizmut Polonijum Astat Radon Francijum Radijum Aktinijum Torijum Protaktinijum Uranijum Neptunijum Plutonijum Americijum Kirijum Berklijum Kalifornijum Ajnštajnijum Fermijum Mendeljevijum Nobelijum Lorencijum Raderfordijum Dubnijum Siborgijum Borijum Hasijum Majtnerijum Darmštatijum Rendgenijum Kopernicijum Nihonijum Flerovijum Moskovijum Livermorijum Tenesin Oganeson ↑ ↓ ← autokataliza → ‍
Grupa, perioda	grupa N/D, perioda
Blok	-blok
El. konfiguracija
Fizička svojstva
Atomska svojstva

Hemijska reakcija

Hemijske reakcije

Hemijska reakcija dva reaktanta i dva proizvoda može se napisati pomoću grčkog alfabeta i velikih latiničnih slova.Gde su grčka slova stehiometrijski koeficijenti, a velika latinična slova predstavljaju hemijske vrste. Hemijska reakcija teku i u pravcu kretanja prema napred i nazad. Ova jednačina se lako generališe na bilo koji broj reaktanata, proizvoda i reakcija.

Autokatalizne reakcije

Ova reakcija je ona u kojoj molekul vrste A deluje u interakciji sa molekulom vrste B. Molekul A se pretvara u molekul B. Konačni proizvod se sastoji od originalnog molekula B plus B molekula stvorenog u reakciji.

Ključna karakteristika ovih jednačina je da su nelinearne; drugi izraz na desnoj strani varira kao kvadrat koncentracije B. Ova karakteristika može dovesti do više fiksnih tačaka sistema, baš kao što kvadratna jednačina može imati više korena. Višestruke fiksne tačke omogućavaju više stanja sistema. Sistem koji postoji u više makroskopskih stanja uredniji je (ima nižu entropiju) od sistema u jednom stanju.

Koncentracije A i B variraju u zavisnosti od vremena.

Grafik za ove jednačine je sigmoidna krivulja (tačnije logistička funkcija), što je tipično za autokatalitičke reakcije.Ove hemijske reakcije polako se odvijaju u startu (indukcijski period), jer je prisutno malo katalizatora, brzina reakcije se progresivno povećava, reakcija se nastavlja kako se povećava količina katalizatora, a zatim se ponovo usporava kako koncentracija reaktanta opada. Ako koncentracija reaktanata ili proizvoda u eksperimentu sledi sigmoidnu krivulju, reakcija može biti autokatalizna.

Ove kinetičke jednačine se primenjuju na primer za hidrolizu nekih estera katalizovanu kiselinom do karboksilnih kiselina i alkohola.Za pokretanje kataliziranog mehanizma prvo mora biti prisutna barem neka kiselina; ako ne, reakcija mora započeti alternativnim nekataliziranim putem koji je obično sporiji.

Pravi primeri

Stvarni primeri reakcija sata su reakcija Belousov-Žabotinski (BZ reakcija), Briggs-Rauscherova reakcija, reakcija Brai-Liebhafski i reakcija jodnog sata. To su oscilatorne reakcije, a koncentracija proizvoda i reaktanata može se aproksimirati u smislu prigušenih oscilacija.

Reakcija autokatalize

Najpoznatija reakcija, BZ reakcija, može se stvoriti mešavinom kalijum bromata (KBrO3), malonske kiseline (CH2(COOH)2) i mangan-sulfata (MnSO4) koji je pripremljen u zagrejanom rastvoru sa sumpornom kiselinom (H2SO4) kao rastvarač.