Колебательные реакции

собой каталитическое окисление малоновой кислоты СН₂(СООН)₂ бромат-

ионом ВгОз в присутствии иона германия Ge⁴⁺ в кислом водном растворе.

Колебания концентраций заметны по периодическому исчезновению и появлению желтой окраски, вызванной ионами Ge⁴⁺. Также периодически изменяются температура и концентрации других продуктов, являющихся ин-термедиатами (ВГ, Вг₂). Для объяснения колебательных изменений предло­жен механизм, включающий следующие стадии:

1. ВгОз + Вг" + 2Н⁺ → НВЮ₂ + НВЮ

2. НВг0₂ + Вг" + Н⁺ → 2НВЮ

3. ВгОз + НВЮ₂ + 2Ge³⁺ + ЗН⁺ → 2НВЮ₂ + 2Ge⁴⁺ + Н₂0

4. 2НВг0₂ → ВгОз + НВгО + Н⁺

5. nGe⁴⁺ + BrCH(COOH)₂ → nGe³⁺ + продукты окисления. Броммалоновая кислота образуется в результате реакции

СН₂(СООН)₂ + НВЮ → ВгСН(СООН)₂ + Н₂0 Общее уравнение имеет вид

2 ВгОз + ЗСН₂(СООН)₂ + 2Н⁺ → 2ВгСН(СООН)₂ + ЗС0₂ + 4Н₂0

Это наиболее упрощенный вариант механизма. Более поздние модели включают 22-стадийные химические процессы в растительных и животных организмах.

Химическое равновесие и его смещение

Обратимыми называются такие реакции, которые одновременно про­текают в двух взаимно противоположных направлениях.

В уравнениях обратимых реакций между левой и правой частями ста­вят две стрелки, направленные в противоположные стороны. Примером та­кой реакции может служить синтез аммиака:

ЗН_{2 (г)} + N_{2 (г}) <=> 2NH₃ (г) ∆Н = -46,2 кДж/моль.

В технике обратимые реакции, как правило, невыгодны. Поэтому раз­личными методами (изменением температуры, давления и др.) их делают практически необратимыми.

Реакции, которые протекают только в одном направлении и заверша­ются полным превращением реагирующих веществ в конечные вещества, на­зываются необратимыми.

Примером такой реакции может служить разложение хлората калия (бертолетовой соли) при нагревании:

В Химия. Учеб. пособие

-69-

ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ