Rellotge químic
Un rellotge químic (o reacció de rellotge) és una barreja complexa de compostos químics que reaccionen en la qual l'aparició d'una propietat observable (decoloració o coloració) es produeix després d'un temps d'inducció previsible a causa de la presència d'espècies de rellotge en una quantitat detectable.[1] En els casos en què un dels reactius té un color visible, creuar un llindar de concentració pot provocar un canvi brusc de color després d'un lapse de temps reproduïble.
Tipus[modifica]
Les reaccions de rellotge es poden classificar en tres o quatre tipus: [2]
Reacció de rellotge depletiu de substrat[modifica]
La reacció de rellotge més senzilla amb dues reaccions: [3]
- A → C (taxa k 1 )
- B + C → productes (velocitat k 2, ràpid)
Quan el substrat (B) està present, l'espècie de rellotge (C) es consumeix ràpidament en la segona reacció. Només quan el substrat B s'esgota o s'esgota, l'espècie C pot acumular-se en quantitat fent que el color canviï. Un exemple d'aquesta reacció de rellotge és la reacció de sulfit/iodat o reacció de rellotge de iode, també coneguda com a reacció de Landolt.
De vegades, una reacció de rellotge implica la producció d'espècies intermèdies en tres reaccions consecutives.
- P + Q → R
- R + Q → C
- P + C → 2R
Tenint en compte que Q és en excés, quan el substrat (P) s'esgota, C s'acumula donant lloc al canvi de color.
Reacció de rellotge impulsada per l'autocatàlisi[modifica]
La base de la reacció és similar a la reacció de rellotge d'esgotament del substrat, excepte pel fet que la velocitat k 2 és molt lenta, donant lloc a la coexistència de substrats i espècies de rellotge, de manera que no cal que el substrat s'esgoti per observar la canvi de color. L'exemple d'aquest rellotge és la reacció pentathionate/iodat.[4][5]
Comportament de pseudolock[modifica]
Les reaccions d'aquesta categoria es comporten com una reacció de rellotge, però són irreproduïbles, impredictibles i difícils de controlar. En són exemples les reaccions clorit/tiosulfat i iodur/clorit.[6]
Reacció boja del rellotge[modifica]
La reacció és irreproducible en cada execució a causa de la deshomogeneïtat inicial de la mescla que resulta de la variació de la velocitat d'agitació, el volum global i la geometria dels reactors. Repetir la reacció de manera estadísticament significativa condueix a la corba de distribució de probabilitat acumulada reproduïble. L'exemple d'aquest rellotge és la reacció iodat/àcid arsenós.[7]
Referències[modifica]
- ↑ Wright, Stephen W. Journal of Chemical Education, 79, 1, 01-01-2002, pàg. 40A. DOI: 10.1021/ed079p40.
- ↑ Horváth, Attila K.; Nagypál, István ChemPhysChem, 16, 3, 23-02-2015, pàg. 588–594. DOI: 10.1002/cphc.201402806. PMID: 25425415.
- ↑ Horváth, Attila K.; Nagypál, István ChemPhysChem, 16, 3, 23-02-2015, pàg. 588–594. DOI: 10.1002/cphc.201402806. PMID: 25425415.
- ↑ Horváth, Attila K.; Nagypál, István ChemPhysChem, 16, 3, 23-02-2015, pàg. 588–594. DOI: 10.1002/cphc.201402806. PMID: 25425415.
- ↑ Xu, L.; Horváth, A.K. Journal of Physical Chemistry, 118, 32, 2014, pàg. 6171–6180. Bibcode: 2014JPCA..118.6171X. DOI: 10.1021/jp5057573. PMID: 25068832.
- ↑ Horváth, Attila K.; Nagypál, István ChemPhysChem, 16, 3, 23-02-2015, pàg. 588–594. DOI: 10.1002/cphc.201402806. PMID: 25425415.
- ↑ Valkai, L.; Csekő, G.; Horváth, A.K. Phys Chem Chem Phys, 17, 34, 2015, pàg. 22187–22194. Bibcode: 2015PCCP...1722187V. DOI: 10.1039/c5cp02572a. PMID: 26239390.