6.64. ОПЯТЬ САМОУСКОРЕНИЕ

К водному раствору диоксида серы SO₂ добавили раствор триоксоиодата водорода HIO₃ (иодноватой кислоты) и суспензию крахмала. Когда смесь станет синей?

В первый момент HIO₃ окисляет SO₂ до серной кислоты H₂SO₄:

Но как только в растворе появляется иодоводородная кислота III, начинается протекание еще двух реакций:

Скорость последней реакции (3) больше, чем реакции (2), и поэтому иод в растворе не появляется; раствор станет синим, когда весь SO₂ будет окислен. Только в этом случае выделившийся иод сможет прореагировать с крахмалом с образованием продукта характерного синего цвета (см. 5.51).

Реакции (1), (2) и (3) являются цепными и аутокаталитическими, т. е. самоускоряющимися. Реакция (1) создает цепь, а реакции (2) и (3) ее развертывают. Если в первой реакции образуется 1 моль HI, то в третьей — уже 6 моль HI. Катализатором трех реакций является иодоводородная кислота. C ее появлением скорость реакций нарастает, достигает какого-то максимума, а затем уменьшается вследствие понижения концентраций исходных реагентов и продукта их взаимодействия HI.

HIO₃ + 3SO₂ + 3H₂O = 3H₂SO₄ + HI. (1)

HIO₃ + 5HI = 3I₂ + 3H₂O, (2)

I₂ + SO₂ + 2H₂O = H₂SO₄ + 2HI. (3)