Lewisin kolmoisreaktio

Lewis Triple Reaction on mekanismi, joka kuvaa kolmen kemiallisen reagenssin vuorovaikutusta, joka johtaa uuden aineen muodostumiseen. Tämän mekanismin löysi ja kuvasi amerikkalainen kardiologi Thomas Lewis vuonna 1935.

Lewisin kolmoisreaktio kuvaa kahden tai useamman reagoivan aineen vuorovaikutusta kolmannen lähtöaineen läsnä ollessa, joka toimii reaktion katalyyttinä. Katalyytti nopeuttaa reaktiota, mutta sitä ei kuluteta prosessissa. Reagenssien vuorovaikutuksen seurauksena muodostuu uusia yhdisteitä, joilla voi olla uusia ominaisuuksia ja toimintoja alkuperäisiin reagensseihin verrattuna.

Yksi esimerkki Lewisin kolmoisreaktiosta on typpihapon, ammoniakin ja rautakloridin välinen reaktio. Kun nämä reagenssit lisätään veteen, muodostuu ammoniumnitraattia ja rautakloridia ja vapautuu typpikaasua. Tämä prosessi on esimerkki katalyyttisestä reaktiosta, koska rautakloridi on katalyytti, joka nopeuttaa typpihapon ja ammoniakin välistä reaktiota.

Toinen esimerkki Lewisin kolmoisreaktiosta on kalsiumkarbonaatin, typpihapon ja veden välinen reaktio. Tämä tuottaa ammoniumkarbonaattia, hiilidioksidia ja vettä. Tämä prosessi on myös katalyyttinen, koska typpihappo on katalyytti.

Siten Lewisin kolmoisreaktio on tärkeä kemian mekanismi, joka selittää kolmen reagoivan aineen vuorovaikutuksen ja uusien yhdisteiden muodostumisen.

Lewisin kolmoisreaktio

Lewis Kolmoisreaktio, joka tunnetaan myös nimellä Runyon-Wiscott-reaktio, on nimetty kardiologi Thomas Brown Lewisin mukaan, joka löysi sen vuonna 1916 tutkiessaan verenpaineen syitä. Tämä reaktio on kolmen eri liuoksen sekoittamisen vaikutus. Toinen näistä liuoksista sisältää natriumia, toinen sisältää kaliumkloridia ja kolmas sisältää glykosidia, eli yhdistettä, joka antaa liuokselle elektrolyytin ominaisuudet. Sekoittamalla nämä kolme liuosta Lewis havaitsi, että niiden vuorovaikutus tapahtui kolmessa vaiheessa, joista jokaiseen liittyi lämmön vapautuminen.

Kun sekoitamme nämä kolme ainetta yhteen, muodostuu monimutkainen ionikompleksi. Liuoksen eri ryhmien välinen vuorovaikutus on vastuussa useista ominaisuuksista, kuten kiehumispisteestä, koostumuksesta, värinmuutoksesta tai saostumisesta. Tämän reaktion suhteen voidaan sanoa, että kun sekoitetaan natriumkaliumkloridia ja glykosidia, havaitaan kolme peräkkäistä vuorovaikutusvaihetta. Ensimmäisessä vaiheessa potaskan natrium korvaa kloorin glykosidissa, jolloin saadaan syanidibromidia. Tämä johtaa siihen, että toisessa vaiheessa suoritetaan prosessi bromosinadikloorin korvaamiseksi suolahapolla liuottimessa, mikä antaa liuokselle hydroksidiominaisuuksia. Lopuksi kolmannessa vaiheessa hydroksidijäännös korvataan sulfenamiinireagenssilla, jolloin muodostuu natriumsulfaattia. On myös syytä huomata, että ternäärisen reaktion analyysi antaa mahdollisuuden saada tietoa kunkin liuoksen komponenteista ja niiden vuorovaikutuksista keskenään. Lisäksi järjestelmässä tapahtuvien prosessien dynamiikan analysointi auttaa määrittämään reaktioiden olosuhteet ja niiden tulokset riippuen ainepitoisuuksista.

Kolmiosaisen reaktion merkitys on, että se avaa tien liuoksessa olevien ionien välillä tapahtuvien useiden reaktioiden tutkimiseen. Sen laaja sovellus on auttaa havaitsemaan ja kvantifioimaan vieraiden ionien läsnäolo liuoksessa tai uuton osissa, puhdistuksessa tai epäpuhtauselementtien poistamisessa. Näin ollen kolmoisreaktio mahdollistaa järjestelmän homogeenisuusasteen ja ehdotettujen toimintojen suhteellisen tehokkuuden arvioinnin. Erityisen huomionarvoista on se, että kolmiarvoista reaktiota tutkittaessa tutkitaan moniarvoisten ionogeenien käyttäytymistä saostusaineiden ja suodattimien lisäyksellä. Sitä vastoin titrauksen tapauksessa emme tiedä mitään niiden ionien ominaisuuksista, jotka voivat muodostaa komplekseja. Ionisointityypin mukainen titraus, joka suoritettiin natriumkloridi-kaliumkloridi -järjestelmässä, mahdollisti järjestelmän komponenttien tasapainon tutkimisen ajan mittaan. Tehdyistä tutkimuksista seuraa, että ionien aiheuttama diffuusio titrausprosessin aikana on heikentynyt järjestelmän heterogeenisyyden vuoksi. Siten, jos suoritamme Turingin tällä menetelmällä, monomeeritilan havaitseminen on vaikeaa, koska tuotettujen monomeerien pitoisuus kasvaa hitaammin.