Реакція Бєлоусова — Жаботинського: відмінності між версіями

[[Файл:Bzr_fotos.jpg | thumb | 320px | Зміна кольору реакційної суміші в реакції БілоусоваБєлоусова — Жаботинського з фероіномфероїном]]

'''Реакція Білоусова-Бєлоусова — Жаботинського''' — клас [[хімічнаХімічна реакція | хімічних реакцій]], що протікають в коливальному режимі, при якому деякі параметри реакції (колір, концентрація компонентів, температура та ін.) змінюються періодично, утворюючи складну просторово — тимчасову-часову структуру реакційного середовища.

В даний час під цією назвою об'єднуєтьсяоб’єднується цілий клас споріднених хімічних систем, близьких за механізмом, але розрізняються [[каталізатор]]ами (Ce ³⁺, Mn ^{2 +} та комплекси Fe²⁺, Ru²⁺), органічними відновлювачами ([[малонова кислота]], [[броммалонова кислота]], [[лимонна кислота]], [[яблучна кислота]] та тощо) і окислювачами (бромати, Йодатийодати та ін.) За певних умов ці системи можуть демонструвати дуже складні форми поведінки від регулярних періодичних до [[хаос Хаос| хаотичних]] коливань і є важливим об'єктомоб’єктом дослідження універсальних закономірностей нелінійних систем. Зокрема, саме в реакції Бєлоусова — Жаботинського спостерігався перший експериментальний [[Атрактор| дивний аттрактор]] в хімічних системах і була здійснена експериментальна перевірка його теоретично передбачених властивостей.

Історія відкриття коливальної реакції [[БілоусовБєлоусов Борис Павлович | Білоусовим Б.&nbsp;П. Білоусовим]], експериментальне дослідження її та численних аналогів, вивчення механізму, математичне моделювання, історичне значення наведені в колективній монографії <ref>Колебания и бегущие волны в химических системах. Ред. Р.Филд и М. Бургер. М., «Мир», 1988 /Oscillations and traveling waves in chemical systems. Ed. by R.&nbsp;J. Field and M.&nbsp;Burger. 1985 by John Wiley and Sons, Inc., 1985 (Englросійський переклад: Колебания и бегущие волны в химических системах. / Редакторы Р.&nbsp;Филд и М.&nbsp;Бургер. Москва: Мир, 1988)/.</ref>.

[[Файл:Bzr raum.jpg|400px|thumb||right| Деякі конфігурації, що виникають при реакції БілоусоваБєлоусова&nbsp;— Жаботинського в тонкому шарі в чашці Петрі]]

[[Борис Павлович Білоусов]]Бєлоусов проводив дослідження [[Цикл трикарбонових кислот | циклу Кребса]], намагаючись знайти його неорганічний аналог. У результаті одного з експериментів в [[1951]] році, а саме окислення [[лимоннаЛимонна кислота | лимонної кислоти]] [[броматБромат калію | броматом калію]] в кислотному середовищі в присутності каталізатора&nbsp;— іонів [[церій Церій| церію]] Ce³, він виявив [[автоколивання]]. Перебіг реакції змінювався з часом, що проявлялося в періодичній зміні кольору розчину від безбарвного (Ce³) до жовтого (Ce⁴) і назад. Ефект ще більше помітний у присутності індикатора [[фероіон]]у. Повідомлення БілоусоваБєлоусова про відкриття була зустрінуте ув наукових колах скептично, оскільки вважалося, що автоколивання в хімічних системах неможливі. Статтю Білоусова <ref>БелоусовПосмертна публікація: ''Б.&nbsp;П.&nbsp; Белоусов.'' Периодически действующая реакция и ее механизм. Сб.:// Автоволновые процессы в системах с диффузией.&nbsp;— Горький: Изд-воИздательство ГГУ, 19511981, с.&nbsp;76.</ref> двічі відхиляли в редакціях радянських журналів, тому опублікувати результати досліджень коливальної реакції він зміг тільки ув скороченому вигляді через 8 років у відомчому збірнику, що виходив невеликим тиражем <ref>''Б.&nbsp;П.&nbsp;Белоусов.'' Периодически действующая реакция и ее механизм. // Сборник рефератов по радиационной медицине за 1958 &nbsp;г. -ММосква: Медгиз, 1959, с.&nbsp;145.</ref>. Згодом ця стаття стала однією з найбільш цитованих у цій галузі.

Подальший розвиток досліджень цієї реакції відбувся, коли професор [[Шноль Симон Ельевіч | Симон Ельєвич Шноль]] запропонував

молодому вченому [[Жаботинський Анатолій Маркович | Анатолію Жаботинському]] досліджувати механізм реакції. Від запрошення проводити спільні дослідження Білоусов відмовився, хоча висловлював задоволення тим, що його робота продовжена. Група Жаботинського провела детальні дослідження реакції, включаючи різні варіанти, а також створила першу математичну модель. Основні результати були викладені в книзі Жаботинського «Концентраційні коливання». <ref>Жаботинский ''А. М. Жаботинский.'' [http://www.odessamore.com/physics-of-molecules/library/books/jabotinsky.djvu «Концентрационные колебания»].] М.Москва: Наука, 1974, 179 &nbsp;с.</ref>.

В [[1969]] році Жаботинський з колегами виявили, що якщо що реагуючу суміш розмістити тонким плоским шаром, в ньому виникають хвилі зміни концентрації, які видно неозброєним оком у присутності індикаторів.

Зараз відомо досить багато реакцій типу БілоусоваБєлоусова&nbsp;— Жаботинського, наприклад, [[реакція Бріггса -— Раушера]].

{{main | Механізм реакції БілоусоваБєлоусова -— Жаботинського}}

Жаботинський запропонував перший механізм реакції і просту [[математичнаМатематична модель | математичну модель]], яка була здатна демонструвати коливальну поведінку. Надалі механізм був розширений і уточнений, експериментально динамічні режими, включаючи хаотичні, були теоретично розраховані і показана їх відповідність експерименту. Повний список елементарних стадій реакції дуже складний і складає майже сотню реакцій з десятками речовин та [[інтермедіат]]ів. До цих пір детальний механізм невідомий, особливо [[константаКонстанта швидкості | константи швидкостей]] реакцій.

{{commons | Belousov-Zhabotinsky reaction}}

Реакція БілоусоваБєлоусова&nbsp;— Жаботинського стала однією з найвідоміших в науці хімічних реакцій, її дослідженнями займаються багато вчених і груп різних наукових дисциплін у всьому світі: [[Математика | математицкиматематики]], [[Хімія | хіміки]], [[Фізика | фізики]], [[Біологія | біологи]]. Виявлено її численні аналоги в різних хімічних системах (див., наприклад, твердофазний аналог&nbsp;— високотемпературний синтез із самопоширенням). Опубліковані тисячі статей і книг, захищено багато кандидатських і докторських дисертацій. Відкриття реакції фактично дало поштовх до розвитку таких розділів сучасної [[Наука | науки]], як [[синергетика]], теорія [[Динамічна система | динамічних систем]] та [[Детермінований хаос | детермінованого хаосу]].

* [[Реакція Бріггса -— Раушера]]

# [http://rutube.ru/tracks/507361.html?v=add7f9363ca323fdb62fd0edf0fb00a2 Відеодемонстрація процесу].

# [http://infosci.narod.ru/chemistry/010616-1p.html Из истории открытия и изучения автоколебательных процессов в химических системах: к 50-летию открытия реакции Белоусова — Жаботинского] {{ref-ru}}.

# [http://www.znanie-sila.ru/projects/issue_87.html Б. П. Белоусов и его колебательная реакция], журнал «Знание&nbsp;— сила» {{ref-ru}}.

# [http://cisserver.muctr.edu.ru/alk/sinergetika/lectures/6/lek6_7_1.html Реакционные схемы Белоусова — Жаботинского и Бриггса — Раушера], дифференциальные уравнения {{ref-ru}}.

# [http://vivovocowww.rslphilos.msu.ru/VVvestnik/JOURNALphilos/NATUREart/05_002005/05_19-25pechenikin_mir.HTMhtm ВА. А. ВавилинПеченкин. АвтоколебанияМировоззренческое взначение жидкофазныхколебательных химических системахреакций] {{ref-ru}}.