Mi az a kémiai óra?

A kémiai óra egy olyan forgatókönyv, amelyben a kémiai vegyületek reagálása hirtelen, megfigyelhető eseményt eredményez egy időbeli késleltetés után, amelyet viszonylag pontosan be lehet állítani a reagensek koncentrációjának beállításával.Az eseményt gyakran a színváltozás jelzi, de más formát is igényelhet, például a pezsgést okozó gázt.Bizonyos esetekben a változás ciklikus, és olyan megoldást foglal magában, amely időszakonként két vagy több állapot között vált, amelyet általában különböző színek jelölnek.Két színtelen oldatot keverünk össze, és szünet után a kapott oldat hirtelen sötétkéké válik.A kísérlet leggyakoribb változatában az egyik oldat kénsav és hidrogén -peroxid híg keverékét tartalmazza, a másik pedig kálium -jodid, keményítő és nátrium -tioszulfát keverékét tartalmazza.Az oldatok keverésével az elemi jód felszabadul a kálium -jodidból, de a jód és a nátrium -tioszulfát közötti gyorsabb reakció átalakítja azt színtelen jodid -ionokká.Amikor az összes tioszulfátot felhasználták, a jód képes reagálni a keményítővel, hogy sötétkék vegyületet hozzon létre.Általában a kémiai reakció egy irányba halad, amíg egyensúlyi pontot nem érnek el.Ezt követően további változásra nem kerül sor más tényező, például a hőmérséklet változásának beavatkozása nélkül.Az oszcilláló reakciók kezdetben rejtélyesek voltak, mivel úgy tűnt, hogy megcáfolják ezt a szabályt azáltal, hogy spontán módon elmozdultak az egyensúlytól és többször visszatértek.A valóságban az általános reakció az egyensúly felé halad, és ott marad, de a folyamat során egy vagy több reagens vagy közbenső termék koncentrációja ciklikus módon változik.Egy termék és egy másik reakció, amely ezt a terméket használja, a termék koncentrációjával meghatározva, hogy melyik reakció történik.Ha a koncentráció alacsony, akkor az első reakció bekövetkezik, és a termékből többet készít.A termék koncentrációjának növekedése azonban kiváltja a második reakciót, csökkentve a koncentrációt és az első reakciót ösztönözve.Ez olyan ciklust eredményez, amelyben a két versengő reakció meghatározza a termék koncentrációját, amely viszont meghatározza, hogy melyik reakció történik.Számos ciklus után a keverék eléri az egyensúlyt, és a reakciók leállnak.Bray és hallgatója, Hermann Liebhafsky vizsgálata azt mutatta, hogy a jód -jód -csökkentés az oxigén előállításával, valamint a jód oxidációjával a jódra történő oxidációra időszakos módon zajlott az oxigéntermelés és a jódkoncentráció ciklikus csúcsaival.Ezt Bray-Liebhafsky reakciónak nevezték.oszcilláló színváltozásokban.Ha a Belousov-Zhabotinsky vagy BZ, akkor a reakciót a kémiai keverék vékony rétegével hajtjuk végre, akkor figyelemre méltó hatást gyakorolunk, a reagánsok koncentrációjának kis helyi ingadozásaival, amelyek a spirálok és a koncentrikus körök komplex mintáinak kialakulásához vezetnek.A zajló kémiai folyamatok nagyon összetettek, és 18 különálló reakciót is magukban foglalnak.1972. A Briggs-Rauscher-reakció rendszeres megoldást tartalmazVáltozik a színtelenről világosbarna -ra sötétkékre.Ha gondosan beállítják, akkor 10-15 ciklus lehet, mielőtt sötétkék színben egyensúlyba kerül.Egy csepp higanyt adunk a kénsav kálium -dikromátjának oldatához, majd egy vas szöget a higany közelében helyezünk el.A higany i szulfátfilmje a cseppen formálódik, csökkentve a felületi feszültséget, és elterjedni és megérinteni a vas körmét.Amikor ez megtörténik, a körömből származó elektronok csökkentik a higanyot, és a higanyba szulfátolnak, helyreállítva a felületi feszültséget, és a foltt újra összehúzódnak, és elveszítik az érintkezést a körömmel.A folyamat sokszor megismétlődik, ami ciklikus alakváltozást eredményez.

A kémiai óra reakciók a folyamatban lévő kutatás területe.Különösen a ciklikus vagy oszcilláló reakciók nagy érdeklődést mutatnak a kémiai kinetika és az önszervező rendszerek tanulmányozásában.Arra gondoltak, hogy az ilyen típusú reakciók részt vehetnek az élet eredetében.