Механизм реакции Белоусова-Жаботинского

Механизм реакции Белоусова-Жаботинского

Содержание

Модель Жаботинского — Корзухина

Первая модель реакции Белоусова — Жаботинского была получена в 1967 году Жаботинским и Корзухиным на основе подбора эмпирических соотношений, правильно описывающих колебания в системе[1]. В ее основе лежала знаменитая консервативная модель Лотки — Вольтерра.

\frac{d X_1}{dt} = k_1 X_1 (C - X_2) - k_0 X_1 X_3
\frac{d X_2}{dt} = k_1 X_1 (C - X_2) - k_2 X_2
\frac{d X_3}{dt} = k_2 X_2 - k_3 X_4

здесь X2 = [Ce4+], C=[Ce4+]0 + [Ce3+]0, X1 — концентрация автокатализатора, X3 = [Br-].

Брюсселятор

Колебательная динамика модели Брюсселятор и моделирование с её помощью волн

Простейшая модель предложенная Пригожиным[2], которая имеет колебательную динамику.

I A → X
II B + X → Y + D
III 2X + Y → 3X (автокатализ)
IV X → E
V A + B → E + D

Орегонатор

Механизм предложенный Филдом и Нойесом[3] является одним из простейших и в то же время наиболее популярным в работах исследующих поведение реакции Белоусова-Жаботинского:

I A + Y \longrightarrow X
II X + Y \longrightarrow P
III B + X \longrightarrow 2 X + Z
IV 2 X \longrightarrow Q
V Z \longrightarrow f Y

Соответствующая система обыкновенных дифференциальных уравнений:

\frac{d [X]}{dt}= k_I [A] [Y] - k_{II} [X] [Y] + k_{III} [B] [X] - k_{IV} [X]^2
\frac{d [Y]}{dt}= -k_I [A] [Y] - k_{II} [X] [Y] + f k_V [Z]
\frac{d [Z]}{dt}= k_{III} [B] [X] - k_V [Z]

Эта модель демонстрирует простейшие колебания похожие на экспериментально наблюдаемые, однако она не способна показывать более сложные типы колебаний, например сложнопериодические и хаос.

Расширенный Орегонатор

Модель Шоуалтера, Нойеса и Бар-Эли[4] разрабатывалась для моделирования сложнопериодического и хаотического поведения реакции. Однако хаос получить в этой модели не удалось.

1 A + Y \leftrightarrow X + P
2 X + Y \leftrightarrow 2 P
3 A + X \leftrightarrow 2 W
4 C + W \leftrightarrow X + Z'
5 2 X \leftrightarrow A + P
6 Z' \rightarrow g Y + C

где A — BrO3-; X — HBrO2; Y — Br-; C — Ce3+; Z' — Ce4+; W — BrO2•; P — HOBr.

Полный реакционный механизм

Наиболее полный известный реакционный механизм[5] представляет собой набор 80-ти элементарных реакций.

80-ти стадийный механизм реакции Белоусова-Жаботинского

Графическая схема

Графическая схема механизма реакции Белоусова-Жаботинского

Примечания

  1. ↑ Корзухин М. Д., Жаботинский А. М. Математическое моделирование химических и экологических автоколебательных систем. — М.: Наука, 1965
  2. ↑ P. Glandsdorff and I. Prigogine, Thermodynamic theory of structure, stability and fluctuations, Wiley, New York (1971)
  3. ↑ R. J. Field & Richard M. Noyes (1974): Oscillations in chemical systems. IV. Limit cycle behavior in a model of a real chemical reaction. J. Chem. Phys. 60:1877-84
  4. ↑ K. Showalter, R.M. Noyes, K. Bar-Eli. A Modified Oregonator Model Exhibiting Com-plicated Limit Cycle Behavior in a Flow System. J.Chem.Phys. 1978, 69, 2514—2524
  5. ↑ L. Gyorgyi, T. Turanyi, R.J. Field. Mechanistic Details of the Oscillatory Belousov-Zhabotinskii Reaction. J.Phys.Chem. 1990. 94 (18) 7162-7170

См. также

Ссылки


Wikimedia Foundation. 2010.

Игры ⚽ Нужно сделать НИР?

Полезное


Смотреть что такое "Механизм реакции Белоусова-Жаботинского" в других словарях:

  • Механизм реакции Белоусова — Жаботинского — Содержание 1 Модель Жаботинского Корзухина 2 Брюсселятор 3 Орегонатор …   Википедия

  • Механизм реакции Белоусова — Содержание 1 Модель Жаботинского  Корзухина 2 Брюсселятор 3 Орегонатор …   Википедия

  • 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… …   Химическая энциклопедия

  • Реакция Белоусова — Жаботинского — Изменение цвета реакционной смеси в реакции Белоусова  Жаботинского с ферроином Реакция Белоусова Жаботинского  класс химических реакций, протекающих в колебательном режиме, при котором некоторые параметры реакции (цвет, концентрация… …   Википедия

  • Реакция Белоусова-Жаботинского — Изменение цвета реакционной смеси в реакции Белоусова  Жаботинского с ферроином Реакция Белоусова Жаботинского  класс химических реакций, протекающих в колебательном режиме, при котором некоторые параметры реакции (цвет, концентрация компонентов …   Википедия

  • Реакция Белоусова — Изменение цвета реакционной смеси в реакции Белоусова  Жаботинского с ферроином Реакция Белоусова Жаботинского  класс химических реакций, протекающих в колебательном режиме, при котором некоторые параметры реакции (цвет, концентраци …   Википедия

  • Колебательные реакции — Изменение цвета реакционной смеси в реакции Белоусова  Жаботинского с ферроином Реакция Белоусова Жаботинского  класс химических реакций, протекающих в колебательном режиме, при котором некоторые параметры реакции (цвет, концентрация компонентов …   Википедия

  • Именные реакции в органической химии — В органической химии существует огромное число реакций, носящих имя исследователя, открывшего или исследовавшего данную реакцию. Часто в названии реакции фигурируют имена нескольких ученых: это могут быть авторы первой публикации (например,… …   Википедия

  • Жаботинский, Анатолий Маркович — В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Жаботинский. Анатолий Маркович Жаботинский Дата рождения: 17 января 1938(1938 01 17) Место рождения: Москва Дата смерти …   Википедия

  • Белоусов, Борис Павлович — Борис Павлович Белоусов Фото 1930 года Дата рождения: 7 (19) февраля 1893(1893 02 19) Место рождения: Москва Дата с …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
… Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»