Avtokataliz

Avtokataliz — kimyəvi reaksiya məhsullarından birinin həmin reaksiyanı sürətləndirməsi. Etilsirkə efirinin suda məhlulunun hidrolizi (CH₃COOC₂H₅ + CH₃OOH + C₂H₅OH) avtokatalizə misaldır. Burada sirkə turşusunun elektrolitik dissosassiyasından alınan H⁺ ionu reaksiyanı sürətləndirir. reaksiya ilk anlarda həmin məhsulun, yaxud başqa katalizatorun cüzi miqdarda iştirakı, ya da katalitik reaksiyaya paralel gedən qeyri-katalitik reaksiyasının sürəti çox cüzidirsə, 1 müddət müşahidə edilmir. Bu müddətə induksiya dövrü deyilir.

Sxemi

Avtokatalizin elementar sxemi:

А + Р → 2Р Deməli, reaksiyanın sürəti aşağıdakı kimi ifadə edilir:

$r={\frac {d[P]}{dt}}=k[A][P]$

Burada r – reaksiyanın sürəti, [A], [P] – konsentrasiya, k – sürət sabiti. Əgər reaksiya qapalı sistemdə baş verirsə, onda istənilən vaxt A və P konsentrasiyalarının cəmi sabitdir və ilkin konsentrasiyaların cəminə bərabərdir:[А] + [Р] = [А]о + [Р]о. Bu əlaqədən istifadə edərək kinetik tənliyi aşağıdakı kimi yazırıq:

${\frac {d[P]}{dt}}=k([A]_{0}+[P]_{0}-[P])[P]$

Bu tənliyin dəqiq həlli var. Onu dəyişənlərin ayrılması üsulu ilə tapaq:

$[P]={\frac {[A]_{0}+[P]_{0}}{1+e^{-([A]_{0}+[P]_{0})kt}}}$, t — vaxtdı

Həll şərtlərə cavab verir: [P](0) = [Р]о; [P](∞) = [А]о + [Р]о. Məhlulun qrafiki katalitik reaksiyanın əlaməti olan sigmoiddir.

Avtokatalizin ən məşhur nümunələrindən biri oksalat turşusu permanqanatın oksidləşməsidir:

2MnO₄⁻ + 5C₂O₄²⁻ + 16H⁺ = 2Mn²⁺ + 10CO₂ + 8H₂O

Mənbə

• A.Məhərrəmov, M.Allahverdiyev və s. "Kiçik kimya ensiklopediyası", Bakı-1997.