Katalytische Reaktionen in der Spurenanalyse und Untersuchung ihrer Mechanismen. IV. Kinetische Untersuchung der Bromat-Bromid-Ascorbinsäure-Reaktion auf Bromgrundlage

Zusammenfassung Ausgehend von der klassischen Theorie, wurde die Bromat-Bromid-Ascorbinsäure-Reaktion untersucht und festgestellt, daß die Grundreaktion zwischen BrO₃ ^– und Ascorbinsäure unmeßbar langsam vor sich geht. Durch die Messung der Reaktionszeit des Systems erhielt man für die isolierte Bromat-Bromid-Reaktion eine Geschwindigkeitsgleichung vierter Ordnung. Die Geschwindigkeitskonstante der Reaktion, ungefähr 200 I³ · Mol^–3 · min^–1, stimmt mit den Angaben der Literatur gut überein. Die Geschwindigkeitskonstante der durch Vanadin katalysierten Reaktion beträgt 7,2 · 10⁷ I⁴ · Mol^–4 · min^–1. Zwischen der Vanadinkonzentration und der Reaktionszeit besteht ein linearer Zusammenhang, der kinetisch nachgewiesen werden kann. Dem vorgeschlagenen Reaktionsmechanismus zufolge geht die Elektronenübertragung im Bromat-Bromid-Ascorbinsäure-System in einer Säure-Basen-Reaktions-Reihe im Lewisschen Sinne vor sich, in der als Katalysator nicht nur Bromid und Vanadin, sondern auch H⁺-Ion wirkt.

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Summary Proceeding from the classic kinetic theory, a study was made of the bromate-bromide-ascorbic acid reaction and it was found that the fundamental reaction between BrO₃ ^– and ascorbic acid is immeasurably slow. By determining the reaction time of the system, a velocity equation of the fourth order was obtained for the isolated bromate-bromide reaction. The velocity constant of the reaction, approximately 200 liter³ · mol^–3 · min^–1, agress well with the figures given in the literature. The velocity constant of the reaction catalyzed by vanadium is 7,2·10⁷ liter⁴ · mol^–4 · min^–1. There is a linear relation between the vanadium concentration and the reaction time; this can be shown kinetically. According to the proposed reaction mechanism the electron transfer in the bromate-bromide-ascorbic acid system occurs in the Lewis sense in an acid-base reaction series, in which not only bromide and vanadium function as catalyst but also the H ion.