АВТОКАТА́ЛИЗ

АВТОКАТА́ЛИЗ, ус­ко­ре­ние хи­мической ре­ак­ции од­ним из её про­дук­тов, яв­ляющим­ся ка­та­ли­за­то­ром пре­вра­ще­ния ис­ход­ных ве­ществ. При­мер А. – гид­ролиз слож­ных эфи­ров, в ча­ст­но­сти этил­аце­та­та: $\ce{CH3C(O)OC2H5 + H2O <=> CH3COOH + C2H5OH}$ (мед­лен­но); $\ce{CH3C(O)OC2H5 + CH3COOH <=> CH3C(O)O(H^+)C2H5+CH3COO^-}$; $\ce{CH3C(O)O(H^+)C2H5 + H2O <=> CH3COOH + C2H5OH + H^+}$ (бы­ст­ро). Об­ра­зую­щая­ся ук­сус­ная ки­слота $\ce{CH3COOH}$ ка­та­ли­зи­ру­ет гид­ро­лиз, что и при­во­дит к ус­ко­ре­нию ре­акции. А. час­то на­блю­да­ет­ся в окис­литель­но-вос­ста­но­вительных ре­ак­ци­ях (напр., окис­ле­ние ща­ве­ле­вой ки­сло­ты пер­ман­га­на­том ка­лия).

Ав­то­ка­та­ли­тич. ре­ак­ция ха­рак­те­ри­зу­ет­ся сле­дую­щи­ми па­рамет­ра­ми: пе­рио­дом ин­дук­ции $\tau$, в те­че­ние ко­то­ро­го ре­ак­ция про­те­ка­ет очень мед­лен­но; глу­биной пре­вра­ще­ния $x_{макс} = [A]_{макс}/[A]_{0}$, ко­гда дос­ти­га­ет­ся макс. ско­рость $v_{макс}$ пре­вра­ще­ния реа­ген­та $A$ ($[A]_0$ и $[A]_{макс}$ – кон­цен­тра­ции реа­ген­та, на­чаль­ная и в мо­мент дос­ти­же­ния $v_{макс}$); ве­ли­чи­ной $v_{макс}$. Са­мый про­стой слу­чай A., ко­гда реа­гент $A$ пре­вра­щается в про­дукт $B$, а по­след­ний по бимоле­ку­ляр­ной ре­ак­ции ус­ко­ря­ет этот про­цесс. Ки­не­ти­ка на­ко­п­ле­ния про­дукта опи­сы­ва­ет­ся урав­не­нием $\Delta B=[B]_0(e^{kt} - 1)(1 + [B]_0[A]_0^{-1} e^{kt})^{–1}$ ($[A]_0$ и $[B]_0$ – кон­цен­тра­ции реа­ген­та и про­дук­та в мо­мент вре­ме­ни $t=0, k$ – кон­стан­та ско­ро­сти), $v_{макс}=0,25k[A]^0_2$ и $x_{макс}=0,5$ при $[B]_0 \ll [A]_0$. Ско­рость не­ко­то­рых ав­то­ка­та­ли­тических ре­ак­ций мно­го­крат­но про­хо­дит че­рез мак­си­мум и минимум – т. н. ки­не­тическая ос­цил­ля­ция (ре­ак­ция Белоусова – Жа­бо­тин­ско­го).