Memkatalizo
En kemia kinetiko, memkatalizo[1] estas la fenomeno, dum kiu aro de kemiaj reakcioj katalizas sin (aŭ unu la alian).
Priskribo redakti
Ordinare, kemia reakcio, ekz.
- ,
ne katalizas sin, kaj la dinamikon de la reakcio priskribas la jena lineara ordinara diferenciala ekvacio:
![{\displaystyle {\dot {[}}A]=-\alpha k_{+}[A]^{\alpha }[B]^{\beta }+\alpha k_{-}[S]^{\sigma }[T]^{\tau }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e984b215d409040490a3cffba370ba3b85d42b66)
![{\displaystyle {\dot {[}}B]=-\beta k_{+}[A]^{\alpha }[B]^{\beta }+\beta k_{-}[S]^{\sigma }[T]^{\tau }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/84ac69f007f5724fce2dd610d291b94fb9ca08ba)
![{\displaystyle {\dot {[}}S]=\sigma k_{+}[A]^{\alpha }[B]^{\beta }-\sigma k_{-}[S]^{\sigma }[T]^{\tau }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/80667c7b381c55a5a099febe0cd1bd810cc1f393)
![{\displaystyle {\dot {[}}B]=\tau k_{+}[A]^{\alpha }[B]^{\beta }-\tau k_{-}[S]^{\sigma }[T]^{\tau }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d0a68bbe99221bce002bd28762b81746674b4dc4)
en kiu kaj estas konstantoj de rapideco. La ekvacio havas unikan stabilan fikspunkton ĉe
- .
![{\displaystyle k_{+}[A]^{\alpha }[B]^{\beta }=k_{-}[S]^{\sigma }[T]^{\tau }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/8dacf682410dc40ec1e02e745396f4be4ccd981b)
En memkataliza reakcio, ekz.
- ,
la diferencialaj ekvacioj de dinamiko estas nelineara:
- .
![{\displaystyle [{\dot {A}}]=-k_{+}[A][B]+k_{-}[B]^{2}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/fd7a9ee9af241bc3a70703446347236ba08b8223)
![{\displaystyle [{\dot {B}}]=+k_{+}[A][B]-k_{-}[B]^{2}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/966decef133f95ca310dc877b14fb4ab0e0430a8)
En tia nelineara sistemo, eblas pluraj fikspunktoj aŭ stabilaj cikloj (krom la limigo pro la dua leĝo de termodinamiko).
Kemia sistemo, kies memkatalizo kaŭzas stabilajn ciklojn, nomiĝas kemia horloĝo.
Historo redakti
La unua konata ekzemplo de memkataliza cikla reakcio estis malkovrita de W. C. Bray en 1921.[2] Poste, Belusov malkovris la faman reakcion de Belusov-Ĵabotinskij en 1951.
Piednotoj redakti
- ↑ mem/kataliz/o (esperante). Plena Ilustrita Vortaro de Esperanto 2020.
- ↑ Bray, W. C. (1921). “A Periodic Reaction in Homogeneous Solution and Its Relation to Catalysis”, Journal of American Chemical Society (en) 43 (6), p. 1262–1267. doi:10.1021/ja01439a007.
Referencoj redakti
- Hanopolskyi, Anton I.; Viktoryia A. Smaliak, Alexander I. Novichkov, Sergey N. Semenov . “Autocatalysis: kinetics, mechanisms and design”, ChemSystemsChem (en) 3 (1), p. e2000026. doi:10.1002/syst.202000026.