§13. Выводы
Химия – это не только решение задач, выполнение расчетов, это все то, что окружает нас повсеместно. На примере одной реакции - реакции Белоусова-Жуковского я доказал ее оригинальность, а также значимость для науки и жизнедеятельности. Открытие реакции фактически дало толчок к развитию таких разделов современной науки, как синергетика, теория динамических систем и детерминированного хаоса. Учитывая значимость выявленной реакции для науки, она была признана как научное открытие и занесена в Государственный реестр открытий СССР под № 174. Фундаментальные изменения в естествознании, породившие так называемую теорию самоорганизации, обусловлены в значительной степени начальным импульсом, приданным ей российскими учеными на рубеже 1950–1960-х гг. когда Белоусов открыл окислительно-восстановительную периодическую химическую реакцию.
Таким образом в ходе исследовательской работы я ответил на следующие проблемные вопросы: история открытия периодических химических реакций с XVIII века до настоящего времени, изучил развитие синергетики и неравновесной термодинамики, раскрыл понятие колебательных реакций в целом, рассмотрел математических модели, кинетику и полный реакциионный механизм реакции Белоусова-Жуковского. Также экспериментально была воссоздана реакция Белоусова-Жуковского и получены и исследованы кольца Лизеганга. Была изучена значимость открытия реакций колебательного режима в общем и проведено исследование реакции и концентрационных колец на приборе NanoEducator LE.
§14. Приложение. Список рецептов некоторых колебательных реакций.
Рецепт 1: В плоскую прозрачную кювету слоями (1 мл) налить следующие растворы:
- KBrO3 (0,2 моль/л)
- малоновую кислоту (0,3 моль/л)
- ферроин (0,003 моль/л)
- H2SO4 (0,3 моль/л)
Кювету поставить на лист белой бумаги. Темп реакции можно изменить,
добавляя щелочь или кислоту.
Рецепт 2: Необходимы растворы:
- лимонной кислоты (40г в 160 мл H2O)
- H2SO4 (1:3). А также навески:
- KBrO3 (16г)
- Ce2(SO4)3 (3-3,5г)
Раствор лимонной кислоты нагреть до 40°-50°С, затем высыпать навеску
KBrO3. Стакан поставить на лист белой бумаги и внести навеску Ce2(SO4)3 и несколько мллилитров H2SO4. Сразу начинает происходить чередование цветов: желтый > бесцветный > желтый, с периодом 1-2 мин.[7]
Рецепт 3: Необходимы растворы:
- H2O2 (50мл 30%)
- KIO3 (7,17г в 50мл H2O)
- HClO4 (30мл разбавленного раствора)
- малоновая кислота (3г в 50мл H2O). И навески:
- MnSO4 (1г) и немного крахмала.
Все слить в один стакан (200-250мл), добавить навески, размешать
стеклянной палочкой. Происходит чередование цвета: бесцветный > желтый
>голубой.[9]
§15. Библиографический список
1. Алиев Р. , Шноль С. Э. «Колебательные химические реакции». Кинетика и
катализ. 1998. № 3. С. 130-133.
2. Шноль С. Э. Знание – Сила. 1994. № 3. С. 62-71.
3. Жаботинский А. М. Концентрационные автоколебания. М.: Наука, 1974, с 32-38.
4. Гарел Д., Гарел О. Колебательные химические реакции / Пер. с англ. М.:
Мир, 1986.
5. Дубнищева Т. Я. Концепции современного естествознания. Новосибирск:
ЮКЭА, 1997, С. 683 – 697.
6. Сумм Б. Д., Иванова Н. И. Объекты и методы коллоидной химии в нанохимии // Успехи химии, 69, 995 (2000)
Печёнкин А. А. Мировоззренческое значение колебательных химических реакций
http://ntspb.ru/support/software_manuals/
9. Белоусов Б. П. Периодически действующая реакция и её механизм. Сб.: Автоволновые процессы в системах с диффузией. — Горький: Изд-во ГГУ, 1951, с.76
10. Жаботинский А. М. «Концентрационные колебания». М.: Наука, 1974, 179 с.
11. Корзухин М. Д., Жаботинский А. М. Математическое моделирование химических и экологических автоколебательных систем. — М.: Наука, 1965
12. Научные открытия России. Научное открытие № 174 «Явление образования концентрационных автоволн в гомогенной активной химической среде».
13. 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.J.Field and M.Burger. 1985 by John Wiley and Sons, Inc. (Engl), стр 20
14. http://him.1september.ru/2003/38/4.htm
15. http://www.biophys.msu.ru/material/mmb/pract/pract9.pdf
16. http://www.chem.msu.su/rus/teaching/kubasov/04.pdf
17. L. Gyorgyi, T. Turanyi, R.J. Field. Mechanistic Details of the Oscillatory Belousov-Zhabotinskii Reaction. J. Phys. Chem. 1990. 94 (18) 7162-7170
18. K. Showalter, R.M. Noyes, K. Bar-Eli. A Modified Oregonator Model Exhibiting Com-plicated Limit Cycle Behavior in a Flow System. J.Chem.Phys. 1978, 69, 2514—2524
19. Петров Н., Бранков Й., Современные проблемы термодинамики, 1986, с. 10–11.
20. Хакен Г. Синергетика. Иерархии неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах. М.: Мир, 1985, 153-161
21. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой. М.: Прогресс, 1986, 19
