O reacție autocatalitică este o reacție care este catalizată de proprii săi produși. Astfel de reacții pot prezenta un comportament destul de interesant, cum ar fi creșterea și oscilațiile autosustenabile, care joacă un rol important în sistemele vii. În prezent, s-a demonstrat că autocataliza este considerată un concept-cheie în chimie, economie, teoria limbajelor și biologie.
23.09.2021 Subiect: Metalurgie generală Autor: Paxey
În acest articol:
Autocataliza este acțiunea de bază pentru majoritatea proceselor biologice. Ea este adesea utilizată ca metodă de calcul și control al memoriei moleculare. Interesul pentru acest proces nu face decât să crească de fiecare dată, nu numai în rândul chimiștilor, ci și în rândul specialiștilor din alte domenii. Deci, ce este acest proces și care este esența sa?
Ce este autocataliza?
O reacție autocatalitică este o reacție care este catalizată de proprii săi produși. Astfel de reacții pot prezenta un comportament destul de interesant, cum ar fi creșterea și oscilațiile autosusținute, care joacă un rol important în sistemele vii. În prezent, s-a demonstrat că autocataliza este considerată un concept-cheie în chimie, economie, teoria limbajului și biologie. Cea mai mare importanță o are în chimie, deoarece conceptul este utilizat pentru a caracteriza diferite reacții care prezintă o accelerare a vitezei în funcție de timp. Autocataliza a fost recunoscută ca bază a autoorganizării și a fost discutată pe larg în contextul modelelor de origine a vieții.
Autocataliza poate fi fie de ordinul întâi, fie de ordin superior. Diferențele dintre cele două sunt semnificative și foarte utile. De exemplu, selecția naturală conform teoriei lui Darwin este asociată cu autocataliza de prim ordin. Esența acesteia constă în faptul că, atunci când mai multe tipuri de autocatalizatori sunt prezente în același timp, toți, cu excepția unuia, dispar ca urmare a concurenței pentru resurse. Pentru astfel de reacții se utilizează ecuații cinetice speciale.
În plus față de furnal, reacțiile autocatalitice sunt investigate într-un dispozitiv special cu diferite moduri — un reactor discontinuu. Acesta este un sistem izolat format din soluții bine amestecate, cu controlul temperaturii. Aici sunt create condiții favorabile, considerate a fi cele principale în teoria tradițională a reacțiilor chimice:
- omogenitate spațială;
- temperaturi constante.
Particularități ale autocatalizei
O reacție chimică de tip autocatalitic este foarte lentă la început, deoarece catalizatorul este puțin prezent, dar crește constant pe măsură ce se formează mai mult produs. Aceasta încetinește din nou la sfârșit, când cantitatea de reactant disponibil este redusă.
Cea mai simplă autocataliză implică o reacție în care un produs acționează ca un catalizator al propriei sale formări. Aceasta poate implica o varietate de materiale, inclusiv metale și gaze. Cel mai elementar exemplu este considerat a fi formarea ruginei pe suprafața unui butuc de fier, în care oxidul acționează ca un autocatalizator pentru procesul de coroziune.
Există o ipoteză populară cu privire la mecanismul electrochimic al procesului de autocataliză metalică. Reacția de reducere necesită prezența unui agent de reducere activ. Acest proces este necesar pentru depunerea metalului pe suprafața necesară, creând astfel o acoperire fiabilă și groasă. Adesea, în rolul agentului de reducere în procesul autocatalitic sunt compuși activi care conțin carbon, hidrogen, bor, fosfor.
