BZ振荡反应设计实验报告

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bz化学振荡反应实验报告

bz化学振荡反应实验报告

bz化学振荡反应实验报告实验目的:1.了解化学振荡反应的基本原理;2.熟悉化学实验室的基本操作;3.观察化学振荡反应过程,探究其变化规律。

实验原理:化学振荡反应是指反应物不断出现和消失的循环过程。

其中,自催化反应是实现化学振荡反应的典型反应。

在自催化反应中,反应产物可以促进反应进行,因此反应可以在产物的作用下不断进行和停止,从而形成化学振荡反应。

实验仪器:量筒、滴定管、烧杯、试管、热水槽、移液管、计时器等。

实验步骤:1.将首先将60ml水倒入一个烧杯中,加入0.6g淀粉,在淀粉溶解的同时加入2ml硫酸稀溶液和2ml钾碘溶液。

2.将50ml的1.0mol/L的NaOH 溶液分别倒入两个不同的烧杯中。

3.在第一烧杯中加入少量硫酸混合溶液,用探棒轻轻搅拌,使其颜色变为深褐色大约30秒,然后加入几滴这种混合溶液,使其颜色变为深蓝色并开始异变。

4.将第二烧杯中的NaOH 溶液用移液管慢慢加到第一烧杯中,观察反应过程。

5.记录反应过程中出现和消失的颜色和时间。

实验结果:1.在加入混合溶液之前,淀粉水是无色透明的;2.加入混合溶液后,淀粉水变为深褐色,在加入几滴混合溶液后,变为深蓝色,并开始异变;3.当加入NaOH 溶液时,深蓝色的溶液会发生颜色变化,有时会变为黄色或橙色;4.出现这种变化的时间间隔不固定,而是在不同的实验中有所不同。

实验结论:通过本次实验,我们了解了化学振荡反应基本原理,以及如何通过实验观察,探究化学振荡反应的变化规律。

实验结果证明,化学振荡反应是反应物出现和消失的循环过程,其中自催化反应常常是实现化学振荡反应的典型反应。

在自催化反应中,反应产物可以促进反应进行,因此反应可以在产物的作用下不断进行和停止,从而形成化学振荡反应。

bz振荡反应实验报告

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bz振荡反应实验报告bz振荡反应实验报告引言:振荡反应是化学中一种非常有趣且复杂的现象,它常常表现出周期性的变化。

本实验旨在通过观察和研究bz振荡反应,深入了解其机理和特性。

实验目的:1. 观察bz振荡反应的现象和规律;2. 探究影响bz振荡反应的因素;3. 分析振荡反应的动力学特性。

实验材料和方法:材料:甲醛、硫酸、硫酸铁、碘化钾、硫酸铜、稀硫酸、蒸馏水等;方法:按照实验步骤进行操作。

实验步骤:1. 准备工作:清洗实验器材,准备所需试剂;2. 液体A的制备:将甲醛、硫酸和硫酸铁按一定比例混合,得到液体A;3. 液体B的制备:将碘化钾、硫酸铜和稀硫酸按一定比例混合,得到液体B;4. 实验装置的搭建:将液体A和液体B分别倒入两个烧瓶中,通过U型管将两个烧瓶连接起来;5. 观察实验现象:观察烧瓶中液体颜色的变化,记录变化的时间和规律。

实验结果与分析:在实验过程中,我们观察到了bz振荡反应的明显现象。

起初,液体A和液体B 分别呈现深蓝色和黄色。

当两者混合后,液体的颜色会发生周期性的变化,从深蓝色到无色,再到深蓝色,如此往复。

通过记录实验过程中颜色变化的时间和规律,我们发现了一些有趣的现象。

首先,颜色变化的周期并不固定,有时短暂,有时较长。

其次,液体颜色变化的速度也存在差异,有时快速,有时缓慢。

这些现象表明,bz振荡反应受到多种因素的影响。

为了更好地理解bz振荡反应的机理,我们进一步探究了影响反应速率的因素。

实验中我们改变了液体A和液体B的浓度、温度和pH值等条件。

结果显示,液体A和液体B的浓度越高,反应速率越快;温度升高也会加快反应速率;而pH值的变化则对反应速率影响较小。

此外,我们还对bz振荡反应的动力学特性进行了分析。

通过实验数据的处理和计算,我们得到了反应速率与浓度的关系曲线,发现其呈现非线性的特点。

这表明bz振荡反应可能涉及到多个中间物质的生成和消耗,反应过程较为复杂。

结论:通过本次实验,我们深入了解了bz振荡反应的特性和机理。

BZ震荡实验报告

BZ震荡实验报告

BZ 震荡反应1120132978 杨旭一、 实验目的1) 了解BZ 反应的基本原理。

2) 观察化学振荡现象。

3) 练习用微机处理实验数据和作图。

二、 实验原理化学振荡:反应系统中某些物理量随时间作周期性的变化。

BZ 体系是指由溴酸盐,有机物在酸性介质中,在有(或无)金属离子催化剂作用下构成的体系。

本实验以BrO -3~ Ce +4 ~ CH 2(COOH)2 ~ H 2SO 4作为反映体系。

该体系的总反应为:()()O 4H 3CO COOH 2BrCH COOH 2CH 2BrO 2H 222223++−→−++-+ 体系中存在着下面的反应过程。

过程A :HOBr HBrO 2H Br BrO 2K 32+−→−+++--2HOBr H Br HBrO 3K 2−→−+++-过程B :O H 2BrO H HBrO BrO 22K 234+−→−+++-42K 32Ce HBrO H Ce BrO 5++++−→−+++++−→−H HOBr BrO 2HBrO -3K 26Br - 的再生过程:()++-++++−→−+++6H 3CO 4Ce 2Br HOBrO H COOH BrCH 4Ce 23K 2247当[Br -]足够高时,主要发生过程A ,研究表明,当达到准定态时,有[][][]+-=H BrO K K HBrO 3322。

当[Br -]低时,发生过程B ,Ce +3被氧化。

,达到准定态时,有[][][]+-≈H BrO 2K K HBrO 3642。

研究表明,Br -的临界浓度为:[][][]---⨯==36334crit -BrO 105BrO K K Br若已知实验的初始浓度[BrO -3],可由上式估算[Br - ]crit 。

⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∝RT E A k t 表诱exp 1,并得到 RT E A t 表诱=-ln 1ln ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ 作图⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛诱t 1ln ~T 1,根据斜率求出表观活化能表E 。

物理化学B-Z震荡实验

物理化学B-Z震荡实验

B-Z振荡反应一、实验目的:1、了解振荡反应的基本原理,体会产生振荡反应必备的条件。

2、初步理解耗散结构系统远离平衡的非线性动力学机制。

3、了解反应溶液的投放顺序以及观察颜色变化。

二、实验原理:有机物在酸性介质中被催化溴氧化的一类反应。

经典热力学熵增原理难以说明生命现象,普里高津提出了耗散结构理论,也提出了一个开放体系在达到远离平衡态的的非线性区域时,一旦体系的某个参量达到一定打得阀值后,通过涨落就可以使体系发生突变,从无序走向有序,产生化学振荡一类的自组织现象。

实验试剂:A溶液:3g丙二酸+6ml 1:1H2SO4+0.2硝酸铵+44mlH2OB溶液:2.5g溴酸钾+50mlH2O邻菲啰啉:0.7gFeSO4+0.5g邻菲啰啉三、实验步骤:1.在小烧杯中加入8mlA溶液和8mlB溶液混匀观察颜色变化(无→黄→无)记录变化周期,再加入1ml邻菲啰啉混匀,观察其颜色变化,记录五个周期。

2.空间化学波现象观察在培养皿中加入6mlA和6mlB混匀后,再加入2ml邻菲啰啉混匀,下衬白纸,水平放在桌上,静置一段时间,观察同心圆样图案。

四、实验数据处理:附:实验名词解释:(1)开放系统热力学第二定律告诉我们,一个孤立系统的熵一定会随时间增大,熵达到极大值,系统达到最无序的平衡态,所以孤立系统绝不会出现耗散结构。

那么开放系统为什么会出现本质上不同于孤立系统的行为呢?其实,在开放的条件下,系统的熵增量dS是由系统与外界的熵交换deS和系统内的熵产生diS两部分组成的,即:dS=deS+diS 热力学第二定律只要求系统内的熵产生非负,即diS>=0,然而外界给系统注入的熵deS可为正、零或负,这要根据系统与其外界的相互作用而定,在deS<0的情况下,只要这个负熵流足够强,它就除了抵消掉系统内部的熵产生diS外,还能使系统的总熵增量dS为负,总熵S减小,从而使系统进入相对有序的状态。

所以对于开放系统来说,系统可以通过自发的对称破缺从无序进入有序的耗散结构状态。

B-Z振荡反应实验报告

B-Z振荡反应实验报告

B-Z振荡反应姓名:何一白学号:班级:化22实验日期:2014年11月6日提交报告日期:2014年11月22日带实验的老师姓名:王振华1引言(简明的实验目的/原理)1.1 实验目的了解Belousov-Zhabotinski反应的机理通过测定电位-时间曲线球的振荡反应的表观活化能1.2实验原理化学震荡:反映系统中某些物理量(如组分浓度)随时间做周期性变化B-Z反应机理:在硫酸介质中以金属铈离子做催化剂的条件下,丙二酸被溴酸氧化——FKN机理(共十步)系统中[Br-]、[HBrO2],[Ce4+]/[Ce3+]都随时间做周期性的变化。

测量及数据:我们用溴离子选择电极和铂丝电极分别测定[Br-]和[Ce4+]/[Ce3+]随时间变化的曲线,处理数据得到诱导期时间及震荡周期。

由1/t诱,1/t振分别衡量诱导期和振荡周期反应速率的快慢,综合不同温度下的t诱和t振,估算表观活化能E诱,E振。

2 实验操作2.1 实验药品、仪器型号及测试装置示意图2.1.1 实验仪器计算机及接口一套;HS-4 型精密恒温浴槽;电磁搅拌器;反应器1 个;铂电极1 个;饱和甘汞电极1 个;滴瓶3 个;量筒3 个;2ml 移液管1 支;洗瓶1 个;镊子1 把;2.1.2 实验药品0.02 mol/L 硝酸铈铵;0.5 mol/L 丙二酸;0.2 mol/L 溴酸钾;0.8 mol/L 硫酸。

2.2 实验条件(实验温度、湿度、压力等)实验室温度16.3℃,大气压102.19kPa2.3 实验操作步骤及方法要点1.检查仪器药品。

2.按装置图(如图1 所示)接好线路。

图1 . B-Z振荡反应实验装置图3.接通相应设备电源,准备数据采集。

4.调节恒温槽温度为20℃。

分别取7ml 丙二酸、15ml 溴酸钾、18ml 硫酸溶液于干净的反应器中,开动搅拌。

打开数据记录设备,开始数据采集,待基线走稳后,用移液管加入2ml 硝酸铈铵溶液。

5.观察溶液的颜色变化,观察反应曲线,出现振荡后,待振荡周期完整重复8~10次后,停止数据记录,保存数据文件后记录恒温槽温度,从数据文件中读出相应的诱导期t 诱和振荡周期t 振。

BZ振荡反应实验报告

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BZ 振荡反应一、实验目的1.了解BZ 振荡反应的基本原理;体会自催化过程是产生振荡反应的必要条件。

2.初步理解耗散结构系统远离平衡的非线性动力学机制。

3.掌握测定反应系统中电势变化的方法;了解溶液配制要求及反应物投放顺序。

二、实验原理自然界存在大量远离平衡的敞开系统,它们的变化规律不同于通常研究的平衡或近平衡的封闭系统,与之相反,它们是趋于更加有秩序、更加有组织。

由于这类系统在其变化过程中与外部环境进行了物质和能量的交换,并且采用了适当的有序结构来耗散环境传来的物质和能量,这样的过程称为耗散过程。

受非线性动力学控制,系统变化显示了时间、空间的周期性规律。

目前研究的较多、较清楚的典型耗散结构系统为BZ 振荡反应系统,即有机物在酸性介质中被催化溴氧化的一类反应,如丙二酸在Ce 4+的催化作用下,自酸性介质中溴氧化的反应。

BZ 振荡反应是用首先发现这类反应的前苏联科学家Belousov 及Zhabotinsky 的名字而命名的,其化学反应方程式为:-+3222222BrO +3CH (COOH)+2H 2BrCH(COOH)+3CO +4H O = (1)真实反应过程是比较复杂的,该反应系统中HBrO 2中间物是至关重要的,它导致反应系统自催化过程发生,从而引起反应振荡。

为简洁的解释反应中有关现象,对反应过程适当简化如下:当Br -浓度不高时,产生的HBrO 2中间物能自催化下列过程:-+3222BrO +HBrO +H 2BrO +H O = (2)3++4+22BrO +Ce +H HBrO +Ce = (3)在反应(3)中快速积累的Ce 4+又加速了下列氧化反应:4+-3++2224C e +B r C H (C O O H )+H O +H O B r 2B r +4C e +3C O +6H = (4) 通过反应(4),当达到临界浓度值-Br ,c C 后,反应系统中下列反应成为主导反应:--+32BrO +Br +2H HBrO +HOBr = (5)-+2HBrO +Br +H 2HOBr = (6)反应(6)与反应(2)对HBrO 2竞争,使得反应(2)、(3)几乎不发生。

bz振荡实验报告

bz振荡实验报告

bz振荡实验报告
《bz振荡实验报告》
实验目的:通过对bz振荡实验的观察和分析,探究化学反应中的振荡现象,并深入了解反应动力学和化学动力学的相关知识。

实验材料和方法:实验中所需材料包括苯乙烯、溴化钾、硫酸、硫酸铁、甲酸和氢氧化钠等化学试剂,以及玻璃容器、计时器和温度计等实验仪器。

实验步骤包括将苯乙烯、溴化钾和硫酸铁依次加入玻璃容器中,然后加入甲酸和氢氧化钠,观察反应过程中的颜色变化和振荡现象,并记录实验数据。

实验结果:在实验过程中,观察到了反应溶液由无色到黄色再到蓝色的变化,同时伴随着溶液的振荡现象,呈现出周期性的颜色变化。

通过记录实验数据,得出了反应物浓度、温度和反应速率等因素对振荡现象的影响规律,从而深入探讨了化学反应动力学的相关知识。

实验结论:通过对bz振荡实验的观察和分析,我们深入了解了化学反应中的振荡现象及其规律,加深了对反应动力学和化学动力学的理解。

这对于进一步研究化学反应机理和应用化学反应于工业生产等方面具有重要意义。

总结:bz振荡实验是一项具有重要意义的化学实验,通过实验我们不仅可以观察到化学反应中的振荡现象,还可以深入了解反应动力学和化学动力学的相关知识。

希望通过本次实验报告的分享,能够对化学爱好者和学习者有所帮助,激发大家对化学科学的兴趣和热爱。

实验八BZ振荡反应实验报告

实验八BZ振荡反应实验报告

实验八 BZ 振荡反应一、实验目的1.了解BZ 振荡反应的基本原理;体会自催化过程是产生振荡反应的必要条件。

振荡反应的基本原理;体会自催化过程是产生振荡反应的必要条件。

2.初步理解耗散结构系统远离平衡的非线性动力学机制。

初步理解耗散结构系统远离平衡的非线性动力学机制。

3.掌握测定反应系统中电势变化的方法;了解溶液配制要求及反应物投放顺序。

掌握测定反应系统中电势变化的方法;了解溶液配制要求及反应物投放顺序。

二.仪器与试剂:仪器NDM -1电压测量仪;数据采集接口装置;采集接口装置; 计算机;反应器100ml ;SYC -15B 超级恒温水浴;磁力搅拌器;217型甘汞电极; 213型铂电极;型铂电极;药品溴酸钾(GR );硝酸铈铵(AR );丙二酸(AR ); 浓硫酸(AR )三、实验步骤:1.1.用用1.003mol dm -×硫酸作217型甘汞电极液接;型甘汞电极液接;2.2.按图连接好仪器,打开超级恒温水浴,将温度调节至按图连接好仪器,打开超级恒温水浴,将温度调节至30.030.0±±0.10.1℃;℃;℃;3.3.配制配制0.453mol dm -×丙二酸250ml 250ml、、0.253mol dm -×溴化钾250ml 250ml、、3.003mol dm -×硫酸250ml 250ml;在;在0.203mol dm -×硫酸介质中配制33410mol dm --´×的硫酸铈铵250ml 250ml。

4.4.在反应器中加入已配好的丙二酸溶液、溴酸钾溶液、硫酸溶液各在反应器中加入已配好的丙二酸溶液、溴酸钾溶液、硫酸溶液各15ml 15ml;;5.5.打开磁力搅拌器,调节合适速度;打开磁力搅拌器,调节合适速度;打开磁力搅拌器,调节合适速度;6.6.将精密数字电压测量仪置于分辨率为将精密数字电压测量仪置于分辨率为0.1mV 档(即电压测量仪的2V 档),且为“手动”状态,甘汞电极接负极,铂电极接正极;态,甘汞电极接负极,铂电极接正极;7.7.恒温恒温5min 后,加入硫酸铈铵溶液15ml 15ml,观察溶液颜色的变化,同时开始计时并记录相应,观察溶液颜色的变化,同时开始计时并记录相应的变化电势;的变化电势;8.8.电势变化首次到最低时,记下时间电势变化首次到最低时,记下时间t 诱;9.9.用上述方法将温度设置为用上述方法将温度设置为3030℃、℃、℃、353535℃、℃、℃、404040℃、℃、℃、454545℃、℃、℃、505050℃重复实验,并记下℃重复实验,并记下t 诱;10.10.根据根据t 诱与温度数据ln(1/ln(1/)1/t T 诱作图。

BZ振荡反应设计实验报告[论文设计]

BZ振荡反应设计实验报告[论文设计]

BZ振荡反应设计实验报告[论文设计] 设计性实验报告实验名称酸对B-Z振荡反应的影响实验报告人学号班级同组人实验日期 2013 年月日室温 9.9? 大气压 102.78KPa指导老师评分1、前言1.1背景材料在化学反应中,反应产物本身可作为反应催化剂的化学反应称为催化反应。

一般的化学反应最终都能达到平衡状态(组分浓度不随时间而改变),而在自催化反应中,有一类是发生在远离平衡态的体系中,在反应过程中的一些参数(如压力、温度、热效应等)或某些组分的浓度会随时间或空间位置作周期的变化,人们称之为“化学振荡”。

由于化学振荡反应的特点,如体系中某组分浓度的规律变化在适当条件下能显示出来时,可形成色彩丰富的时空有序现象(如空间结构、振荡、化学波……等)。

这种在开放体系中出现的有序耗散结构也证明负熵流的存在,因为在开放体系中,只有足够的负熵流才能使体系维持有序的结构。

化学振荡属于时间上的有序耗散结构。

别洛索夫(Belousov)在1958年首先报道以金属锌离子作催化剂在柠檬酸介质中被溴酸盐氧化时某中间产物浓度随时间周期性变化的化学振荡现象,扎勃丁斯基(Zhabotinski)进一步深入研究在1964年证明化学振荡体系还能呈现空间有序周期性变化现象。

为纪念他们最早期的研究成果,,将后来发现大量的可呈现化学振荡的含溴酸盐的反应体系称为B-Z振荡反应。

[1]1.2实验原理随着研究的深入,发现所有的振荡反应都含有自催化反馈步骤,同时也发现了许多能发生振荡反应的体系(振荡器Dscillator)尽管如此,但化学振荡的动力学机理,特别是产生时一些有序现象的机理仍不完全清楚。

对于B-Z振荡反应,人们比较认可的FKN机理,是由Field、Koros、Noyes等完成的对[2]含溴酸盐体系的B,Z振荡反应进行设计性的探讨。

4+3+CeCe将溴酸钾、硫酸、丙二酸与硝酸铈溶液混合,由于呈黄色而无色,反应中可以观察到体系在黄色和无色之间作周期性的振荡。

物理化学-实验二十六:BZ化学振荡反应

物理化学-实验二十六:BZ化学振荡反应

实验二十六BZ化学振荡反应一、实验目的及要求1. 了解BZ振荡(Belousov-Zhabotinski) 反应的基本原理及研究化学振荡反应的方法。

2. 掌握在硫酸介质中以金属铈离子作催化剂时,丙二酸被溴酸钾氧化过程的基本原理。

3. 测定上述系统在不同温度下的诱导时间及振荡周期,计算在实验温度范围内反应的诱导活化能和振荡活化能。

二、实验原理化学振荡是一种周期性的化学现象,即反应系统中某些物理量如组分的浓度随时间作周期性的变化。

早在17世纪,波义耳就观察到磷放置在留有少量缝隙的带塞烧瓶中时,会发生周期性的闪亮现象。

这是由于磷与氧的反应是一支链反应,自由基累积到一定程度就发生自燃,瓶中的氧气被迅速耗尽,反应停止。

随后氧气由瓶塞缝隙扩散进入,一定时间后又发生自燃。

1921年,勃雷(Bray W C)在一次偶然的机会发现H2O2与KIO3在稀硫酸溶液中反应时,释放出O2的速率以及I2 的浓度会随时间呈现周期性的变化。

从此,这类化学现象开始被人们所注意,特别是1959年,由贝洛索夫(Belousov B P)首先观察到并随后被扎波廷斯基(Zhabotinsky A M)深入研究的反应,即丙二酸在溶有硫酸铈的酸性溶液中被溴酸钾氧化的反应:3H++3BrO- 3+5CH2(COOH)2−−→−+3Ce3BrCH(COOH)2+4CO2+5H2O+2HCOOH这使人们对化学振荡发生了广泛的兴趣,并发现了一批可呈现化学振荡现象的含溴酸盐的反应系统,这类反应称为B-Z振荡反应。

而水溶液中KBrO3氧化丙二酸CH2(COOH)2的反应是化学振荡反应中最为著名,且研究的最为详细的一例,其催化剂为Ce4+/Ce3+或Mn3+/ Mn2+。

人们曾经对BZ反应做过多方面的探讨,并提出了不少历程来解释BZ振荡反应,其中说服力较强的是KFN历程(即Fidld.Koros及Noyes三姓的简称)。

按此历程,反应是由三个主过程组成:过程A (1) Br-+BrO3-+2H+→ HBrO2+HBrO(2) Br-+HBrO2+H+→ 2HBrO过程B (3) HBrO2+BrO3-+H+→ BrO2·+H2O(4) BrO2·+Ce3++H+→ HBrO2+Ce4+(5) 2HBrO2→ BrO3-+H++HBrO过程C (6) 4Ce4++BrCH(COOH)2+H2O+HBrO 2Br-+4Ce3++3CO2+6H+过程A是消耗Br-,产生能进一步反应的HBrO2,HBrO为中间产物。

多谢震荡实验报告

多谢震荡实验报告

一、实验背景化学振荡反应是指在化学反应过程中,反应物浓度随时间呈现周期性变化的现象。

这一现象最早由德国化学家Bruns于1842年发现,后来英国化学家Zeldovich在1927年对其进行了深入研究,因此该类反应被称为B-Z振荡反应。

B-Z振荡反应是一种典型的非线性动力学现象,对于理解复杂化学反应动力学具有重要意义。

本实验旨在通过研究CH2(COOH)2-KBrO3化学振荡体系,探讨其振荡条件与机理,加深对振荡反应的理解,并为后续相关研究提供参考。

二、实验目的1. 掌握B-Z振荡反应的实验方法与操作技巧。

2. 研究CH2(COOH)2-KBrO3化学振荡体系的振荡条件与机理。

3. 分析振荡反应过程中反应物浓度与时间的关系,探讨振荡周期的影响因素。

三、实验原理B-Z振荡反应的机理较为复杂,主要包括以下步骤:1. 反应物A(CH2(COOH)2)与反应物B(KBrO3)发生反应,生成产物C(HBrO3)和中间产物D(H2O2)。

2. 中间产物D分解生成反应物A和B,同时产生产物E(O2)。

3. 产物E与反应物A和B发生反应,再次生成产物C和中间产物D。

4. 重复上述过程,形成振荡反应。

四、实验仪器与试剂1. 仪器:pH计、恒温箱、移液管、锥形瓶、计时器等。

2. 试剂:CH2(COOH)2、KBrO3、蒸馏水、氢氧化钠溶液等。

五、实验步骤1. 准备反应溶液:将一定量的CH2(COOH)2和KBrO3溶解于蒸馏水中,配制成一定浓度的溶液。

2. 调节溶液pH:使用氢氧化钠溶液调节反应溶液的pH值至6.0。

3. 取一定体积的反应溶液置于锥形瓶中,置于恒温箱中恒温。

4. 使用pH计实时监测溶液pH值变化,记录数据。

5. 当溶液pH值达到一定值时,记录起振时间。

6. 继续监测溶液pH值变化,记录振荡周期。

7. 分析数据,探讨振荡条件与机理。

六、实验结果与分析1. 振荡条件:实验结果表明,CH2(COOH)2-KBrO3化学振荡体系的振荡条件为pH值在5.5-6.5之间,温度在20-30℃之间。

bz振荡反应实验报告

bz振荡反应实验报告

bz振荡反应实验报告
实验目的,通过实验观察bz振荡反应的过程及其特点,了解振荡反应的基本
原理。

实验仪器与试剂:
1. 反应器,玻璃容器。

2. 试剂,溴化钾、溴化铵、硫酸亚铁、硫酸、水。

实验步骤:
1. 在玻璃容器中加入一定量的溴化钾和溴化铵溶液。

2. 向容器中加入适量的硫酸亚铁和硫酸,使反应混合物均匀。

3. 观察反应过程中的颜色变化和气泡产生情况。

实验结果:
在实验过程中,我们观察到了bz振荡反应的特点,首先是反应混合物由无色
逐渐变为黄色,然后变为蓝色,接着又变为无色,如此往复循环。

在颜色变化的同时,反应混合物中也产生了气泡,整个过程呈现出周期性的振荡变化。

实验分析:
bz振荡反应是一种典型的化学振荡反应,其发生的原理是由于反应物浓度的周期性变化所导致的。

在反应过程中,溴化钾和溴化铵的浓度会随着反应进行而周期性地变化,从而引起反应混合物颜色和气泡产生的周期性变化。

这种振荡反应在化学动力学中具有重要的意义,也为我们理解化学反应动力学提供了一个生动的实例。

实验总结:
通过本次实验,我们深入了解了bz振荡反应的特点和原理,也对化学振荡反应的周期性变化有了更深入的认识。

振荡反应的研究不仅有助于我们理解化学反应动力学的基本原理,也在化工生产和生物医学领域具有重要的应用价值。

希望通过今后的实验和学习,能够进一步深化对化学振荡反应的理解,为化学领域的发展做出更大的贡献。

以上就是本次bz振荡反应实验的报告内容,希望能对大家有所帮助。

B-Z振荡反应实验报告

B-Z振荡反应实验报告

B-Z振荡反应姓名:何一白学号:2012011908 班级:化22实验日期:2014年11月6日提交报告日期:2014年11月22日带实验的老师姓名:王振华1引言(简明的实验目的/原理)1.1 实验目的了解Belousov-Zhabotinski反应的机理通过测定电位-时间曲线球的振荡反应的表观活化能1.2实验原理化学震荡:反映系统中某些物理量(如组分浓度)随时间做周期性变化B-Z反应机理:在硫酸介质中以金属铈离子做催化剂的条件下,丙二酸被溴酸氧化——FKN机理(共十步)系统中[Br-]、[HBrO2],[Ce4+]/[Ce3+]都随时间做周期性的变化。

测量及数据:我们用溴离子选择电极和铂丝电极分别测定[Br-]和[Ce4+]/[Ce3+]随时间变化的曲线,处理数据得到诱导期时间及震荡周期。

由1/t诱,1/t振分别衡量诱导期和振荡周期反应速率的快慢,综合不同温度下的t诱和t振,估算表观活化能E诱,E振。

2 实验操作2.1 实验药品、仪器型号及测试装置示意图2.1.1 实验仪器计算机及接口一套;HS-4 型精密恒温浴槽;电磁搅拌器;反应器1 个;铂电极1 个;饱和甘汞电极1 个;滴瓶3 个;量筒3 个;2ml 移液管1 支;洗瓶1 个;镊子1 把;2.1.2 实验药品0.02 mol/L 硝酸铈铵;0.5 mol/L 丙二酸;0.2 mol/L 溴酸钾; 0.8 mol/L 硫酸。

2.2 实验条件(实验温度、湿度、压力等)实验室温度16.3℃,大气压102.19kPa2.3 实验操作步骤及方法要点1.检查仪器药品。

2.按装置图(如图1 所示)接好线路。

图1 . B-Z振荡反应实验装置图3.接通相应设备电源,准备数据采集。

4.调节恒温槽温度为20℃。

分别取7ml丙二酸、15ml溴酸钾、18ml硫酸溶液于干净的反应器中,开动搅拌。

打开数据记录设备,开始数据采集,待基线走稳后,用移液管加入2ml硝酸铈铵溶液。

BZ振荡反应-实验报告

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B-Z 振荡反应实验日期:2016/11/24 完成报告日期:2016/11/25 1 引言1.1 实验目的1. 了解Belousov-Zhabotinski 反应(简称B-Z 反应)的机理。

2. 通过测定电位——时间曲线求得振荡反应的表观活化能。

1.2 实验原理对于以B-Z 反应为代表的化学振荡现象,目前被普遍认同的是Field ,kooros 和Noyes 在1972年提出的FKN 机理,,他们提出了该反应由萨那个主过程组成:过程A ①322BrO Br H HBrO HOBr --+++→+ ②22HBrO Br H HOBr -+++→ 式中2HBrO 为中间体,过程特点是大量消耗Br -。

反应中产生的HOBr 能进一步反应,使有机物MA 如丙二酸按下式被溴化为BrMA,(A1)22HOBr Br H Br H O -+++→+(A2)2Br MA BrMA Br H -++→++过程B ③32222BrO HBrO H BrO H O -++++僩 ④342222222BrO Ce H HBrO Ce ++++→+g这是一个自催化过程,在Br -消耗到一定程度后,2HBrO 才转化到按以上③、④两式进行反应,并使反应不断加速,与此同时,催化剂3Ce +氧化为4Ce +。

在过程B 的③和④中,③的正反应是速率控制步骤。

此外,2HBrO 的累积还受到下面歧化反应的制约。

⑤232HBrO BrO HOBr H -+→++过程C MA 和BrMA 使4Ce +离子还原为3Ce +,并产生Br -(由BrMA )和其他产物。

这一过程目前了解得还不够,反应可大致表达为:⑥24Ce ++MA +BrMA →f Br -+23Ce ++其他产物式中f 为系数,它是每两个4Ce +离子反应所产生的Br -数,随着BrMA 与MA 参加反应的不同比例而异。

过程C 对化学振荡非常重要。

如果只有A 和B ,那就是一般的自催化反应或时钟反应,进行一次就完成。

BZ振荡反应实验报告

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学院:理学院专业:应用化学指导教师:实验时间:姓名:学号:BZ振荡反应实验摘要:本文用铂电极及217型甘汞电极做参比电极测定了B-Z振荡反应的电位变化曲线,通过改变温度、酸度及KBrO3浓度观察对反应诱导期、振荡周期的影响,获得了表观活化能等参数。

关键词:B-Z振荡反应、温度、酸度、浓度、变化1、前言1.1 B Z振荡反应历史化学振荡反应是具有非线性动力学微分速率方程,是在开放体系中进行的远离平衡的一类反应。

体系与外界环境交换物质和能量的同时,通过采用适当的有序结构状态耗散环境传来的物质和能量。

这类反应与通常的化学反应不同,它并非总是趋向于平衡态的。

1921年,伯克利加州大学的布雷(Bray,William)在用碘作催化剂使过氧化氢分解为水和氧气时,第一次发现了振荡式的化学反应。

但依据经典热力学第二定律,认为任何化学反应只能走向退化的平衡态,因而当时的化学家否定了这个发现。

1952年,英国数学家图灵通过数学计算的方法,在理论上预见了化学振荡这类现象的可能性。

1958年,俄国化学家别洛索夫(Belousov) 和扎鲍廷斯基(Zhabotinskii)首次报道了以金属铈作催化剂,柠檬酸在酸性条件下被溴酸钾氧化时可呈现化学振荡现象:溶液在无色和淡黄色两种状态间进行着规则的周期振荡。

该反应即被称为Belousov- Zhabotinskii反应,简称B-Z反应。

1969年,现代动力学奠基人普里戈金提出耗散结构理论,人们才清楚的认识到振荡反应产生的原因:当体系远离平衡态时,即在非平衡非线性区,无序的均匀态并不总是稳定的。

在特定的动力学条件下,无序的均匀定态可以失去稳定性,产生时空有序的状态,这种状态称之为耗散结构。

例如浓度随时间有序的变化(化学振荡),浓度随时间和空间有序的变化(化学波)等。

耗散结构理论的建立为振荡反应提供了理论基础,从此,振荡反应赢得了重视,它的研究得到了迅速发展。

化学振荡是一类机理非常复杂的化学过程,Field 、Koros 、Noyes 三位科学家经过四年的努力,于1972年提出俄勒冈(FKN )模型,用来解释并描述B-Z 振荡反应的很多性质。

物理化学:B-Z振荡反应实验报告

物理化学:B-Z振荡反应实验报告

B-Z 振荡反应1 引言(简明的实验目的/原理)实验目的:1.了解Belousov-Zhabotinski 反应(简称B-Z 反应)的机理。

2.通过测定电位——时间曲线求得振荡反应的表观活化能。

实验原理:所谓化学振荡就是反应系统中某些物理量如组分的浓度随时间作周期性的变化。

1958年,Belousov 首次报道在以金属铈离子作催化剂的条件下,柠檬酸被溴酸氧化的均相系统可呈现这种化学振荡现象。

随后,Zhabotinsky 继续了该反应的研究。

到目前为止,人们发现了一大批可呈现化学振荡现象的含溴酸盐的反应系统。

例如,除了柠檬酸外,还有许多有机酸(如丙二酸、苹果酸、丁酮二酸等)的溴酸氧化反应系统能出现振荡现象,而且所用的催化剂也不限于金属铈离子,铁和锰等金属离子可起同样的作用。

后来,人们笼统地称这类反应为B-Z 反应。

目前,B-Z 反应是最引人注目的实验研究和理论分析的对象之一。

该系统相对来说比较简单,其振荡现象易从实验中观察到。

由实验测得的B-Z 体系典型铈离子和溴离子浓度的振荡曲线如图1所示。

图1:B-Z 体系典型铈离子和溴离子浓度的振荡曲线关于B -Z 反应的机理,目前为人们普遍接受的是关于在硫酸介质中以金属铈离子作催化剂的条件下,丙二酸被溴酸氧化的机理,简称为FKN 机理。

其主要的反应步骤及各步骤的速率或速率系数归纳如下:FKN 机理序号 机理步骤速率或速率常数(1)22HOBr Br H Br H O -++++1116291110108----=⋅⋅⨯=s k s dm mol k(2) HOBr H Br HBrO k 222−→−+++- 16292102--⋅⋅⨯=s dm mol k (3)HOBrHBrO H Br BrO k +−→−+++--233219331.2--⋅⋅=s dm mol k(4)+-++−→−H HOBr BrO HBrO k 324213174104--⋅⋅⨯=s dm mol k(5)O H BrO k k H HBrO BrO 2255232+++-+-1317516245102100.1-----⋅⋅⨯=⋅⋅⨯=sdm mol k s dm mol k(6) ++++−→←++42326Ce HBrO H Ce BrO k 快速(7)+-++−→−+H Br BrMA MA Br k 72]][[103.127MA H k +-⨯=(8)8423262626k Ce MA H O Ce HCOOH CO H+++++−−→+++][53.0]][[108.8428MA MA Ce k +⨯=+-(9)+-++++++−→−++HCO HCOOH Br CeO H BrMA Ce k 5242423249][20.0]][[107.1429BrMA BrMA Ce k +⨯=+-(10) +-++−→−+H CO Br HCOOH Br k 222210][]][[105.72310+-⨯=H HCOOH Br k 注:k i 代表第i 个反应步骤的速率,MA 和BrMA 分别为CH 2(COOH)2和BrCH(COOH)2的缩写。

B-Z震荡反应实验报告

B-Z震荡反应实验报告

B-Z 振荡反应条件与机理探究Research of B-Z oscillationreaction conditions and mechanism摘要:本实验对CH2(COOH)2-KBrO3化学振荡体系进行研究,通过对实验条件的控制和反应物质的选取,探讨化学振荡反应的起振条件和机理,加深对振荡反应的理解和对体系远离平衡状态下的复杂行为的认识。

关键词:B-Z振荡起振条件振荡周期Abstract:In this study, B-Z chemical oscillating reaction Of CH2(COOH)2-KBrO3system was exploited to study the Chemical Oscillating Reaction. By controlling the experimental conditions and the selection of reaction materials, studying the mechanism of oscillating chemical reaction,to deepen the cognition of oscillating reactions and the understanding of the complex behavior of the system far from equilibrium state.Keywords:B-Z oscillating; Oscillation condition; Oscillation period;前言化学振荡即化学反应系统中的某些物理量随时间周期变化,是一个十分复杂的反应,包含了大量的化学反应物质,如反应物、生成物、中间体和催化剂,属于非线性动力学范畴。

B-Z 化学振荡是一类机理非常复杂的化学过程,Field、Koros、Noyes三位科学家经过四年的共同努力,于1972年提出著名的FKN机理用来解释B-Z振荡反应的具体反应历程,随后又简化出Oregonator模型。

bz振荡实验报告

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BZ振荡实验报告引言本实验旨在研究BZ反应(Belousov-Zhabotinsky reaction)产生的振荡现象,并通过实验记录和分析来探究其背后的化学动力学原理。

实验材料•BZ试剂盒•稀硫酸•蒸馏水•滴管•烧杯•实验记录表格实验步骤1.准备工作:将工作台面清洁干净,并确保所有实验器材无油污和杂质。

2.制备反应液:将BZ试剂盒中的液体A、B、C分别倒入三个烧杯中。

3.稀释液A:取一个烧杯,向其中加入适量的稀硫酸和蒸馏水,使其浓度保持在10%左右。

注意稀硫酸的使用要小心,避免与皮肤接触。

4.制备初始反应混合液:取一个干净的烧杯,向其中加入10 ml的稀硫酸溶液和10 ml的液体A。

用滴管搅拌均匀。

5.加入液体B:使用滴管,向初始反应混合液中滴加适量的液体B。

注意每次滴加后要轻轻搅拌均匀。

6.观察反应:在滴加液体B后,开始观察反应液的变化。

记录变化的颜色、透明度以及任何观察到的振荡现象。

7.加入液体C:当反应液的振荡现象停止后,使用滴管滴加液体C。

再次观察反应液的变化和振荡现象。

8.重复实验:若想进一步研究振荡现象,可以重复步骤5-7,继续滴加液体B和液体C,并观察记录振荡现象的持续时间和特点。

实验结果与讨论通过以上的实验步骤,我们观察到了BZ反应产生的振荡现象。

在初始反应混合液中加入液体B后,反应液的颜色逐渐变为蓝色,然后逐渐转为黄色,最后再次变为蓝色。

在这个过程中,反应液也出现了透明度的变化和周期性的振荡现象。

在加入液体C后,观察到振荡现象的持续时间延长。

这种振荡现象是由于BZ反应中涉及到的反应物浓度的周期性变化引起的。

液体A中的某些物质在反应过程中被氧化,导致液体颜色变为蓝色。

随着液体B的滴加,液体中的还原性物质逐渐增多,使液体颜色转变为黄色。

当液体C滴加后,产生的某些中间产物又被还原,使液体再次变为蓝色。

这种振荡现象在化学动力学中是一种有趣的现象,也被广泛应用于研究非线性动力学系统和生物化学过程。

振荡反应实验报告范文(3篇)

振荡反应实验报告范文(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解Belousov-Zhabotinski(B-Z)振荡反应的基本原理及其化学振荡现象。

2. 通过实验,掌握B-Z振荡反应的条件控制,观察并记录反应过程中的颜色变化和电位变化。

3. 分析B-Z振荡反应的周期性规律,探究影响反应周期的因素。

4. 理解自催化过程在振荡反应中的作用,加深对非线性动力学机制的认识。

二、实验原理B-Z振荡反应是一种典型的化学振荡现象,它是由有机物在酸性介质中被催化溴氧化的一类反应。

该反应体系主要由以下几种物质组成:丙二酸(MA)、溴酸钾(KBrO3)、硫酸(H2SO4)和催化剂(Ce4+)。

反应过程中,丙二酸被溴酸钾氧化生成溴代丙二酸,同时生成Ce4+离子。

Ce4+离子作为催化剂,参与反应的氧化还原过程,使得反应系统产生周期性的振荡。

B-Z振荡反应的机理可以概括为以下三个过程:1. 过程A:丙二酸与溴酸钾反应生成溴代丙二酸和Ce4+离子。

\[ 2MA + 2BrO3^- + 2H^+ \rightarrow 2BrMA + Ce4^+ + 2H2O \]2. 过程B:溴代丙二酸在Ce4+离子的催化下,再次被溴酸钾氧化,生成Br2和Ce4+离子。

\[ BrMA + BrO3^- + H^+ \rightarrow Br2 + Ce4^+ + 2H2O \]3. 过程C:Ce4+离子在反应过程中被还原为Ce3+离子,Ce3+离子与溴酸钾反应生成Ce4+离子,从而维持反应的持续进行。

\[ Ce4^+ + e^- \rightarrow Ce3^+ \]\[ Ce3^+ + BrO3^- + 2H^+ \rightarrow Ce4^+ + Br2 + H2O \]三、实验材料与仪器材料:- 丙二酸(MA)- 溴酸钾(KBrO3)- 硫酸(H2SO4)- 硫酸铜(CuSO4)- 硫氰酸钾(KSCN)- 0.1mol/L pH缓冲溶液- 蒸馏水- 铂电极- 217型甘汞电极- 饱和甘汞电极- 电位计- 秒表- 容量瓶- 烧杯- 玻璃棒- 滴定管仪器:- 酸度计- 离子色谱仪- 恒温水浴- 镜子四、实验步骤1. 溶液配制:- 配制0.1mol/L的MA溶液。

BZ振荡反应实验报告

BZ振荡反应实验报告

B-Z 振荡反应华天瑞2013030020/生34 同组:于泽铭 实验日期2014/10/18 ,提交报告日期2014/10/24指导教师:袁斌1 引言实验目的• 了解Belousov-Zhabotinski 反应的机理• 通过测定电位-时间曲线球的振荡反应的表观活化能 实验原理• 化学震荡:反映系统中某些物理量(如组分浓度)随时间做周期性变化• B-Z 反应机理:在硫酸介质中以金属铈离子做催化剂的条件下,丙二酸被溴酸氧化——FKN 机理(共十步)系统中[Br -]、[HBrO 2],[Ce 4+]/[Ce 3+]都随时间做周期性的变化。

• 测量及数据:我们用溴离子选择电极和铂丝电极分别测定[Br -]和[Ce 4+]/[Ce 3+]随时间变化的曲线,处理数据得到诱导期时间及震荡周期。

由1/t 诱,1/t 振分别衡量诱导期和振荡周期反应速率的快慢,综合不同温度下的t 诱和t 振,估算表观活化能E 诱,E 振。

2 实验操作2.1 实验药品、仪器型号及测试装置示意图计算机及接口一套,HS-4型精密恒温浴槽,电磁搅拌器,反应器*1,铂电极*1,饱和甘汞电极*1,滴瓶*3,量筒*3,2mL 移液管*1,洗瓶*1,镊子*10.02mol •L -1硝酸铈铵,0.5mol •L -1丙二酸,0.2mol •L -1溴酸钾,0.8mol •L -1硫酸 测试装置示意如右图。

2.2 实验条件(实验温度、湿度、压力等)恒温浴槽分别取20℃,24℃,28℃,32℃,35℃2.3 实验操作步骤及方法要点1. 检查仪器药品(注意是否需要补加饱和甘汞电极及盐桥中的溶液)2. 按装置图接好线路,接通相应设备电源,准备数据采集3. 调节恒温槽温度为20℃,分别取7mL 丙二酸,15mL 溴酸钾,18mL 硫酸溶液于干净的反应器中,开动搅拌(注意磁子位置,水波位置,不可打到电极)。

打开数据记录设备,开始数据采集,待基线走平稳后用移液管加入2mL 硝酸铈铵溶液4. 观察溶液颜色变化,观察反映曲线,出现振荡后待振荡周期完整重复8次后停止数据记录,保存数据文件,记录恒温槽温度,读出相应诱导期t 诱,振荡周期t 振。

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设计性实验报告
实验名称酸对B-Z振荡反应的影响
实验报告人学号班级
同组人
实验日期2013 年月日
室温 9.9℃大气压 102.78KPa
指导老师
评分
1、前言
1.1背景材料
在化学反应中,反应产物本身可作为反应催化剂的化学反应称为催化反应。

一般的化学反应最终都能达到平衡状态(组分浓度不随时间而改变),而在自催化反应中,有一类是发生在远离平衡态的体系中,在反应过程中的一些参数(如压力、温度、热效应等)或某些组分的浓度会随时间或空间位置作周期的变化,人们称之为“化学振荡”。

由于化学振荡反应的特点,如体系中某组分浓度的规律变化在适当条件下能显示出来时,可形成色彩丰富的时空有序现象(如空间结构、振荡、化学波……等)。

这种在开放体系中出现的有序耗散结构也证明负熵流的存在,因为在开放体系中,只有足够的负熵流才能使体系维持有序的结构。

化学振荡属于时间上的有序耗散结构。

别洛索夫(Belousov )在1958年首先报道以金属锌离子作催化剂在柠檬酸介质中被溴酸盐氧化时某中间产物浓度随时间周期性变化的化学振荡现象,扎勃丁斯基(Zhabotinski )进一步深入研究在1964年证明化学振荡体系还能呈现空间有序周期性变化现象。

为纪念他们最早期的研究成果,,将后来发现大量的可呈现化学振荡的含溴酸盐的反应体系称为B-Z 振荡反应[1]。

1.2实验原理
随着研究的深入,发现所有的振荡反应都含有自催化反馈步骤,同时也发现了许多能发生振荡反应的体系(振荡器Dscillator )尽管如此,但化学振荡的动力学机理,特别是产生时一些有序现象的机理仍不完全清楚。

对于B-Z 振荡反应,人们比较认可的FKN 机理,是由Field 、Koros 、Noyes 等完成的[2]对含溴酸盐体系的B -Z 振荡反应进行设计性的探讨。

将溴酸钾、硫酸、丙二酸与硝酸铈溶液混合,由于4+Ce 呈黄色而3+Ce 无色,反应中可以观察到体系在黄色和无色之间作周期性的振荡。

丙二酸在硫酸介质中及金属铈离子的催化作用下被溴酸氧化。

在过量丙二酸存在时,净反应过程为:
-+3
222222BrO + 3CH (COOH)+2H = 2BrCH(COOH) + 3CO + 4H O 根据FKN 机理,B-Z 振荡不少于11个元反应,若抓住其中三个关键物质,
2HBrO 、-Br 、4+3+Ce /Ce ,则可以简化为用6个元反应来描述:
过程A :当-[Br ]足够大时
(1) --+3
2BrO +Br + 2H HBrO + HOBr → (慢) (2) - + 2HBrO + Br + H HOBr → (快)
(注:此处HOBr 一旦生成,立即与丙二酸反应,被消耗)。

过程B :当-[Br ]较小时,3+Ce 按下式被氧化。

(3)-+3
222BrO +HBrO + H 2BrO + H O → (慢) (4) 3++4+22BrO +Ce + H HBrO + Ce → (快)
(5)-+23
2HBrO BrO + HOBr + H → 过程C :溴离子Br -再生
(6)4+-3++2224Ce +BrCH(COOH)+ H O + HOBr 2Br +4Ce +3CO +6 H → 过程A 、B 、C 合起来组成反应系统中一个振荡周期。

从过程B 看出,当-[Br ]较小时,2HBrO 的生成具有自催的特点。

当-[Br ]足够大时,2HBrO 按反应(2)消耗,随着-[Br ]的降低,反应(3)同时对2HBrO 的竞争,当-[Br ]达到某临界值-[Br ]临界时,过程B 中自催化引起2HBrO 的生成速率正好等于过程A 中2HBrO 的消耗速率。

若体系中-[Br ]<-[Br ]临界,2[HBrO ]通过自催化迅速增加,而导致[Br -]通过反应(2)迅速下降,系统的主要过程从A 过程切换到B 过程,最后通过C 过程使Br -再生。

若体系中-[Br ]>-[Br ]临界 ,体系中2HBrO 的自催化生成受到抑制,系统又从B 过程切换到A 过程,从而完成一个循环。

可见当-[Br ]足够大时,反应按A 过程进行;随着-[Br ]下降,反应从A 切换到B 过程,通过C 过程使-Br 再生,因此,-Br 在振荡反应中相当于“选择开关”作用。

而铈离子在反应中起催化作用,催化B 过程和C 过程。

通过B-Z 振荡曲线,可以了解研究其反应,由于反应中-[Br ]和
4+3+[Ce ]/[Ce ] 随时间作周期性变化,在实验中,用溴离子选择电极、铂电极分别测定 -[Br ]和4+3+[Ce ]/[Ce ]随时间的变化曲线。

2.实验部分
2.1仪器和药品
仪器: ZD-BZ 振荡装置 1套 计算机 1台
超级恒温槽 1台 磁力搅拌器 1台
铂电极,甘汞电极 各1支
药品: 丙二酸 硫酸 溴酸钾 硫酸铈铵 (均为分析纯)
2.2实验步骤
1)准确配置1.5、2.1、3.0mol/L的硫酸溶液各100mL
2)将ZD-BZ振荡实验装置、恒温槽、电脑打开。

并调节恒温槽使温度为25±0.2 ℃
3)用蒸馏水清洗B-Z反应器,废液倒入废液杯里,往反应器加入20mL丙二酸(0.45mol/L)、20mL硫酸(1.5 mol/L)、15mL溴酸钾(0.25mol/L),搅拌
4)将15ml硫酸铈铵(0.004mol/L)加入到带有塞子的试管中,用试管夹夹住放于恒温水槽中恒温5分钟
5)在ZD-BZ振荡装置上点击“清零”后,接电极。

铂电极接“+”,(参比电极)甘汞电极接“—”
6)打开软件。

点“设置”中的“设置坐标系”,输入纵坐标和X轴坐标数值
7)将预热了5分钟的15ml硫酸铈铵溶液加入反应器,同时点击“开始绘图”
此时坐标上出现动态曲线
8)绘图停止后,进行数据处理。

(不要关掉实验结果)
点“数据处理”中的诱导时间,然后根据电脑要求选两点进行计算就可以算出来实验的诱导时间
9)点“数据处理”中的振荡时间,然后根据电脑要求选两点进行计算就可以算出来各个峰的间隔时间即振荡时间,需计算4-5个振荡时间10)完成1.5mol/L硫酸的振荡曲线后,重复步骤3-9,分别测定2.1、3.0mol/L 硫酸溶液的振荡曲线
2.3注意事项
各组分混合顺序对体系振荡行为有影响,建议先将丙二酸、溴酸钾、硫酸溶液置于反应烧杯中,开始搅拌,稳定后,才加硝酸铈铵溶液。

所使用的反应容器一定要清洗干净,搅拌子位置及搅拌速度都应加以控制。

小心使用硫酸溶液,避免对实验者和仪器设备造成腐蚀
参考文献
[1] 清华大学化学系物理化学实验编写组《物理化学实验》清华大学出版社 1991.5
[2] 董小梅等《B-Z振荡反应》 [J]化学教育
3.结果与讨论
3.1结果
(说明:经多次选点,图中所显示振荡周期都为平均值)
具体数据如下表所示:
硫酸浓度(mol/L)
诱导时间t u (s)振荡周期t z(s)体系温度(℃)
1.5 385.33 100.74
25
2.1 380.3 78.07
3.0 382.81 69.26
3.2讨论
1)由上图和表可知,硫酸的浓度(用量)改变时,对B-Z振荡反应有影响
2)当硫酸浓度增大时,振荡周期明显变小,而诱导时间没有大变化
3)误差分析:虽然多次取点,求得诱导时间和振荡周期的平均值如上图、表所示,但少许误差仍是不可避免的
4.结论
硫酸的用量对反应的诱导时间没有多大影响,说明它对反应没有明显的诱导作用;而振荡周期明显随着它的增加而减小,说明它在诱导期里的作用有些特殊
5.个人体会
本次实验中,仍存在某些不足点:探索硫酸在B-Z振荡反应中的影响,应该多做几组不同浓度硫酸的实验,以便更好地对比、分析,减小误差。

在设计实验时,通过查找资料,发现在B-Z振荡反应中,氧化性酸对反应存在干扰,所以在考虑酸对振荡反应的影响时,应先排除氧化性酸(例如盐酸),本来打算用其它酸(例如磷酸)代替反应中的硫酸,再对比实验结果,但是由于实验室没有磷酸而放弃,希望有机会可以继续这个实验。

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