Реферат Химическая интерференция и кооперативные взаимодействия в химии

Акцептор-компонент вторичного процесса: вещество, взаимодействие которого с актором в системе возможно только при наличии химической индукции (С).
Индуктор - реагент (В), взаимодействие которого с (А) индуцирует вторичную реакцию (он образуется во время протекания самого процесса). Индуктор, как и катализатор, понижает энергию активации вторичной реакции, что увеличивает ее скорость. Если вторичный процесс эндотермичен, в некоторых случаях индуктор может быть заменен катализатором.
При этом общая схема сопряженного процесса будет такой:

1. 
   A + In = КП (первичная реакция), КП – конечные продукты.
   
2. 
   A + Асс = КП (вторичная реакция)
   

2.2 Характерные черты сопряженных реакций

Одно и то же вещество может быть актором, акцептором или индуктором, что определяется не только природой вещества, но и характером сопряженного процесса. Например, в большинстве случаев сопряженного окисления в роли актора выступает окислитель, а восстановитель - в роли индуктора или акцептора. Известны процессы, когда первичная реакция образует только зародыш цепи (вовлекающий в дальнейший процесс без участия индуктора огромное число молекул акцептора) и реакции, в которых в результате вторичного процесса образуются молекулы индуктора
При известном механизме сопряжения можно управлять выходом продуктов одной из сопряженных реакций, меняя условия протеканий другой (в которой производятся активные частицы). Многие индуцированные реакции протекают по радикально-цепному механизму.
В реакциях с участием кислорода последний может играть роль как актора, так и акцептора. Промежуточное соединение, образующееся в окислительных сопряженных реакциях, обычно представляет собой ту или иную степень окисления индуктора или актора.
Подводя итог общие характерные черты сопряженных реакций выглядят так:

1. 
   Экзэргоническая реакция совершает полезную работу для протекания другой – эндэргонической – реакции, т. е. убыль свободной энергии в первичной реакции полностью покрывает возрастание свободной энергии во вторичной реакции. Не исключена также возможность ускорения самопроизвольной (вторичной) реакции, протекающей с уменьшением свободной энергии, но в данных условиях скорость которой может быть весьма незначительной (напри-мер, практически равной нулю);
   
2. 
   Принцип независимости протекания химических реакций не выполняется;
   
3. 
   Каналы связи между реакциями устанавливаются через общие промежуточные соединения;
   
4. 
   Сопряженные реакции протекают только в открытых системах;
   
5. 
   Сопрягаемые реакции обязательно должны быть сложными.
   

Очень часто сопряженные реакции можно спутать с каталитическими, но различие заключается в том, что участие в реакции индуктора приводит к появлению в системе промежуточного продукта, который обусловливает протекание вторичной реакции (реакцию превращения акцептора). Индуктор является как бы катализатором для вторичной реакции, однако, - в отличие от катализа, - он расходуется в процессе реакции, превращаясь в другое вещество, и не регенерируется.
Такие реакции близки к автокаталитическим реакциям. Характерным для них является то, что после образования первичного радикала дальнейшие превращения акцептора происходят без участия индуктора, т.е. они являются разновидностью цепных реакций. Например, хотя мышьяковистая кислота H₃AsO₃ на воздухе не окисляется, но в присутствии сернистой кислоты H₂SO₃, окисляющейся на воздухе, они окисляются сопряженно:
2H₂SO₃ + O₂ = 2H₂SO₄
2H₃AsO₃ + O2 = 2H₃AsO₄
Характерной чертой сопряжения реакций является наличие в них общего реагента. Например, реакция
2СО + О₂ = 2СО₂
практически не идет в обычных условиях, но при добавлении в систему молекулярного водорода протекают две сопряженные реакции (являясь общим реагентом кислород ускоряет образование диоксида СО₂):
2Н₂ + О₂ = 2Н₂О
2СО + О₂ = 2СО₂

Индуцированные реакции можно подразделить на:

• 
  цепные (проходящие через стадии инициирования, распространения и обрыва цепи);
  
• 
  сопряженные (в которых обычно участвуют два окислителя и один восстановитель или один окислитель и два восстановителя), но одна из реакций термодинамически невыгодна в прямом направлении или сильно замедлена.
  

В зависимости от природы промежуточных продуктов такие реакции делятся на:

• 
  затухащие;
  
• 
  самоускорящиеся;
  
• 
  стационарные.