Bray-Liebhafsky-Reaktion
aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Im Jahre 1921 beschreibt W. C. Bray die erste oszillierende chemische Reaktion in einer gerührten homogenen Lösung. Er untersucht die Rolle des Iodats (IO3-), das Anion der Iodsäure, bei der katalytischen Zersetzung von Wasserstoffperoxid (H2O2) zu Sauerstoff (O2) und Wasser (H2O) durch das Iodat. Dabei beobachtet er, dass die Konzentration der Iod-Moleküle oszilliert und Sauerstoff pulsartig gebildet wird.
Eine Erhöhung der Temperatur lässt die Periodendauer in den Bereich von Stunden sinken. Diese oszillierende Reaktion, die aus radikalischen und nichtradikalischen Schritten besteht, wird von seinem Studenten H. Liebhafsky weiter untersucht und deshalb Bray-Liebhafsky-Reaktion genannt. Interessanterweise reagieren zu dieser Zeit die meisten Chemiker mit Ablehnung und versuchen die Oszillationen mit unbekannten heterogenen Verunreinigungen zu erklären.
Eine grundlegende Eigenschaft des Systems ist es, dass H2O2 das notwendige Redoxpotential besitzt, um sowohl I2 zu IO3- gemäß Gleichung
| 5 H2O2 + I2 | → | 2 IO3- + 2 H+ + 4 H2O |
zu oxidieren, als auch IO3- zu I2 gemäß Gleichung
| 5 H2O2 + 2 IO3- + 2 H+ | → | I2 + 5 O2 + 6 H2O |
zu reduzieren. Zwischen diesen beiden genannten Reaktionen oszilliert das System hin und her, wodurch simultane Konzentrationssprunge des Iodids (I-) und der Sauerstoffproduktion (dO2/dt) verursacht werden, sowie thermische Oszillationen entstehen.
Als Nettostöchiometrie der Reaktion kann folgende Reaktion angegeben werden
| 2 H2O2 | → | 2 H2O + O2 |
wobei ein Katalysator und IO3- notwendig sind.
