BZ振荡反应实验报告
物理化学实验报告 BZ振荡反应
物理化学实验报告BZ 振荡反应1.实验报告(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。
2. 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。
有苏联科学家Belousov 发现,后经Zhabotinski 发现而得名。
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++−→−++-+ 1体系中存在着下面的反应过程。
过程A :HOBr HBrO 2H Br BrO 2K 32+−→−+++--2 2HOBr H Br HBrO 3K 2−→−+++-3过程B :O H 2BrO H HBrO BrO 22K 234+−→−+++-4 42K 32Ce HBrO H Ce BrO 5++++−→−++5 +++−→−H HOBr BrO 2HBrO -3K 266Br -的再生过程:()++-++++−→−+++6H3CO 4Ce2Br HOBr O H COOH BrCH 4Ce 23K 2247当[Br -]足够高时,主要发生过程A ,2反应是速率控制步骤。
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。
4反应是速率控制步骤。
4.5反应将自催化产生达到准定态时,有[][][]+-≈H BrO 2K K HBrO 3642。
可以看出:Br -和BrO -3是竞争HbrO 2的。
当K 3 [Br -]>K 4[BrO -3]时,自催化过程不可能发生。
自催化是BZ 振荡反应中必不可少的步骤,否则该振荡不能发生。
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
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 。
物化实验报告-BZ振荡实验
B-Z振荡反应2011011743 分1 黄浩同组人姓名:李奕实验日期:2013-11-2 提交报告日期:2013-11-8指导教师:王振华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2-11-1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表:i 222按照FKN 机理,可对化学振荡现象解释如下:当[Br -]较大时,反应主要按表中的(1)、(2)、(3)进行,总反应为:O H Br H Br BrO 2233365+→+++--(11)生成的Br 2按步骤(7)消耗掉。
步骤(1)、(2)、(3)、(7)组成了一条反应链,称为过程A ,其总反应为:O H COOH BrCH H COOH CH Br BrO 222233)(33)(32+→++++--(12)当[Br -]较小时,反应按步骤(5)和(6)进行,总反应为:O H HBrO Ce H HBrO BrO Ce 2242332232++→+++++-+ (13)步骤(5)为该反应的速度控制步骤((5)的逆反应速率可忽略),这样有]][][[][2352+-=H HBrO BrO k dtHBrO d (14)上式表明HBrO 2的生成具有自催化的特点,但HBrO 2的增长要受到步骤(4)的限制。
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
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》
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。
物理化学实验报告BZ振荡反应
物理化学实验报告B Z振荡反应Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】物理化学实验报告BZ 振荡反应1.实验报告(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。
2. 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。
有苏联科学家Belousov 发现,后经Zhabotinski 发现而得名。
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++−→−++-+ 1体系中存在着下面的反应过程。
过程A :HOBr HBrO 2H Br BrO 2K 32+−→−+++-- 22HOBr H Br HBrO 3K 2−→−+++-3 过程B :O H 2BrO H HBrO BrO 22K 234+−→−+++- 442K 32Ce HBrO H Ce BrO 5++++−→−++ 5+++−→−H HOBr BrO 2HBrO -3K 266 Br - 的再生过程:当[Br -]足够高时,主要发生过程A ,2反应是速率控制步骤。
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。
4反应是速率控制步骤。
反应将自催化产生HBrO 2,达到准定态时,有[][][]+-≈H BrO 2K K HBrO 3642。
可以看出:Br - 和BrO -3是竞争HbrO 2的。
当K 3 [Br - ]>K 4[BrO -3]时,自催化过程不可能发生。
自催化是BZ 振荡反应中必不可少的步骤,否则该振荡不能发生。
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。
BZ振荡反应
实验报告:BZ 振荡反应一.实验目的1.了解 BZ 振荡反应的基本原理。
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 所谓化学振荡,就是反应系统中某些物理量(如某组分的浓度)随时间作 周期性的变化。
以 BrO 3 ~ Ce+4 ~ CH2(COOH)2 ~ H2SO4 体系为例加以说明。
该体系的总反应为: 2H 2BrO3 2CH2 COOH2 2BrCHCOOH2 3CO2 4H2 O体系中存在着下面的反应过程:K2 过程 A: BrO3 Br 2H HBrO2 HOBrK3 HBrO2 Br H 2HOBr(C21.B) (C21.C) (C21.D) (C21.E) (C21.F)K4 过程 B: BrO3 HBrO2 H 2BrO2 H 2 OK5 BrO2 Ce 3 H HBrO2 Ce 4K6 2HBrO2 BrO3 HOBr H Br- 的再生过程:4Ce 4 BrCH COOH 2 H 2 O HOBrK7 2Br 4Ce 3 3CO 2 6H (C21.G) 由反应 C21.C 和 C21.D 可以看出:Br- 和 BrO 3 是竞争 HbrO2 的。
当 K3 [Br- ]>K4[BrO 3 ]时,自催化过程 C21.D 不可能发生。
自催化是 BZ 振荡反应中必不可少的步骤。
否则该振荡不能发生。
研究表明,Br-的临界浓度为:1Br -critK4 BrO3 5 106 BrO3 K3(C21.1)从加入硫酸铈铵到开始振荡的时间为 t 诱 ,诱导期与反应速率成反比,即 E表 1 k A exp RT ,并得到 t诱 1 ln t 诱 E =lnA - 表 RT (C21.2) 1 1 作图 ln t ~ T ,根据斜率求出表观活化能 E 表 。
物理化学实验报告-BZ振荡反应
物理化学实验报告-BZ振荡反应
BZ振荡反应是一种经典的化学振荡反应,其特点在于反应体系呈现周期性的颜色变化。
本实验通过观察和分析BZ振荡反应的颜色变化规律,探究了振荡反应机制以及影响反应速率的因素。
实验步骤:
1. 准备工作:准备好测量药品、试管、电子秤等实验装置。
2. 实验操作:将准备好的药品按比例加入试管中,同时加入适量的稀盐酸,用玻璃
棒搅拌均匀。
观察试管液体的颜色变化,当液体呈现蓝色时加入适量的碘离子,不断观察
颜色变化。
3. 观察结果:当反应发生时,液体的颜色会出现周期性变化,从蓝色开始逐渐变为
无色、黄色、橙色、红色等颜色,然后再逐渐回到蓝色。
4. 分析结果:在反应过程中,反应物和产物的浓度随时间而变化,从而导致反应速
率的变化。
此外,碘离子的加入可促进反应的发生,同时稀盐酸的存在也可能影响反应速率。
5. 实验探究:改变反应物的浓度、温度等因素,可以对BZ振荡反应进行更深入的探究,以了解其反应机制和影响因素。
结论:
BZ振荡反应是一种周期性的化学振荡反应,其反应速率随着反应物和产物的浓度变化而变化。
碘离子的加入可促进反应的发生,而稀盐酸的存在也可能影响反应速率。
通过改
变反应物的浓度、温度等因素,可以进一步探究BZ振荡反应的反应机制及影响因素。
bz振荡实验报告
bz振荡实验报告bz振荡实验报告引言:振荡是物理学中重要的现象之一,它在许多领域都有广泛的应用。
本实验旨在研究Belousov-Zhabotinsky反应(简称BZ反应)中的振荡现象,并探究其背后的化学动力学机制。
通过实验观察和数据分析,我们希望能够深入了解BZ 反应的振荡特性以及相关的变化规律。
实验材料和方法:实验所需材料包括BZ反应试剂、试管、显微镜、计时器等。
首先,我们准备了一定浓度的BZ反应试剂,并将其倒入试管中。
然后,通过加入适量的催化剂,观察试管中的颜色变化并记录时间。
实验过程中,我们使用显微镜对试管内的反应进行观察,并记录下振荡的频率和振幅。
实验结果和讨论:在实验过程中,我们观察到了明显的振荡现象。
BZ反应开始时,试管内的液体呈现淡黄色,随着时间的推移,液体的颜色逐渐变为深蓝色,然后又逐渐恢复为淡黄色。
这种周期性的颜色变化正是BZ反应振荡的表现。
通过对实验数据的分析,我们发现BZ反应的振荡频率与催化剂的浓度密切相关。
当催化剂的浓度较低时,振荡频率较低;而当催化剂的浓度较高时,振荡频率较高。
这一结果与化学动力学理论相吻合,催化剂的浓度越高,反应速率越快,振荡频率也就越高。
此外,我们还发现BZ反应的振荡振幅也受到催化剂浓度的影响。
当催化剂浓度较低时,振荡振幅较小;而当催化剂浓度较高时,振荡振幅较大。
这表明催化剂的浓度对BZ反应的稳定性有着重要的影响。
通过进一步实验和数据分析,我们发现BZ反应的振荡特性还受到其他因素的影响,如温度、pH值等。
在一定的温度范围内,振荡频率随温度的升高而增加;而在过高或过低的温度下,振荡频率则会下降。
此外,pH值的变化也会对BZ反应的振荡特性产生影响,具体的变化规律需要进一步的研究。
结论:通过本次实验,我们深入了解了BZ反应的振荡特性以及相关的化学动力学机制。
实验结果表明,BZ反应的振荡频率和振幅受到催化剂浓度、温度和pH值等因素的影响。
这些发现对于进一步研究BZ反应的振荡现象以及应用于其他领域具有重要的意义。
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。
溴的振荡实验报告
一、实验目的1. 了解BZ振荡反应的基本原理,掌握实验操作步骤。
2. 观察化学振荡现象,探究反应体系中各组分浓度变化规律。
3. 分析实验数据,验证BZ振荡反应的机理。
二、实验原理BZ振荡反应是一种典型的化学振荡反应,它是由前苏联科学家Belousov和Zhabotinski首先发现的。
该反应是在酸性介质中,有机物在Ce4+的催化作用下,被溴氧化的一种反应。
反应体系中存在以下反应过程:过程A:2BrO3- + 2CH2(COOH)2 + 2H+ → 2Br- + 2CO2 + 2H2O过程B:Ce4+ + Br- → Ce3+ + BrO-当[Br-]足够高时,主要发生过程A,其中反应C21.B是速率控制步骤。
当[Br-]低时,发生过程B,Ce3+被氧化。
反应C21.D是速度控制步骤,反应经C21.D、C21.E 将自催化产生HBrO2,达到准定态时,有:K3[Br-] = K4[BrO-]由反应C21.C和C21.D可以看出,Br-和BrO-是竞争HBrO2的。
当K3[Br-] >K4[BrO-]时,主要发生过程A;当K3[Br-] < K4[BrO-]时,主要发生过程B。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:滴定管、移液管、锥形瓶、电磁搅拌器、pH计、紫外-可见分光光度计、计时器等。
2. 试剂:NaBrO3、CH2(COOH)2、H2SO4、Ce4+溶液、NaOH溶液、蒸馏水等。
四、实验步骤1. 准备工作:将NaBrO3、CH2(COOH)2、H2SO4、Ce4+溶液、NaOH溶液等试剂分别配制好,并使用pH计测定其pH值。
2. 配制反应溶液:取一定体积的NaBrO3溶液和CH2(COOH)2溶液,加入适量的H2SO4溶液,调节pH值至5.0,再加入一定量的Ce4+溶液,充分混合。
3. 观察振荡现象:将反应溶液放入锥形瓶中,用电磁搅拌器搅拌,观察溶液颜色变化,并记录实验数据。
4. 数据处理:使用紫外-可见分光光度计测定反应体系中Br-和BrO-的浓度,计算反应速率,并绘制反应曲线。
BZ振荡反应-实验报告
B-Z 振荡反应一、实验目的1. 了解Belousov-Zhabotinski 反应的机理,自催化过程中产生振荡反应的条件2. 耗散系统远离平衡的非线性动力学机制3. 测定电势的变化的方法,了解溶液配制要求及反应物的投放顺序。
二、 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 ①②式中为中间体,过程特点是大量消耗。
反应中产生的能进一步反应,使有机物MA 如丙二酸按下式被溴化为BrMA,(A1)(A2)过程B ③④这是一个自催化过程,在消耗到一定程度后,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,催化剂氧化为。
在过程B 的③和④中,③的正反应是速率控制步骤。
此外,的累积还受到下面歧化反应的制约。
⑤过程C MA 和使离子还原为,并产生(由)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:⑥2++f +2+其他产物式中f 为系数,它是每两个离子反应所产生的数,随着与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。
正是由于过程C ,以有机物MA 的消耗为代价,重新得到和,反应得以重新启动,形成周期性的振荡。
322BrO Br H HBrO HOBr --+++→+22HBrO Br H HOBr -+++→2HBrO Br -HOBr 22HOBr Br H Br H O -+++→+2Br MA BrMA Br H -++→++32222BrO HBrO H BrO H O -++++342222222BrO Ce H HBrO Ce ++++→+Br -2HBrO 3Ce +4Ce +2HBrO 232HBrO BrO HOBr H -+→++BrMA 4Ce +3Ce +Br -BrMA 4Ce +MA BrMA→Br -3Ce +4Ce +Br -BrMA Br -3Ce +丙二酸的B-Z 反应,MA 为,即为,总反应为:它是由①+②+4×③+4×④+2×⑤+5×(A1)+5×(A2),再加上⑥的特征,组合而成。
bz振荡实验报告
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)
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
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
B-Z 振荡反应姓名:刘若晴 学号:2007011980 班级:材72 同组实验者:穆浩远、曾燕群 带实验的老师:王老师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:序号 机理步骤 速率或速率常数 (1)22HOBr Br HBr H O -++++1116291110108----=⋅⋅⨯=sk s dm mol k(2)HOBr H Br HBrO k 222−→−+++- 16292102--⋅⋅⨯=s dm mol 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。
按照FKN 机理,可对化学振荡现象解释如下:当[Br -]较大时,反应主要按表中的(1)、(2)、(3)进行,总反应为:O H Br H Br BrO 2233365+→+++-- (11)生成的Br 2按步骤(7)消耗掉。
步骤(1)、(2)、(3)、(7)组成了一条反应链,称为过程A ,其总反应为:O H COOH BrCH H COOH CH Br BrO 222233)(33)(32+→++++-- (12)当[Br -]较小时,反应按步骤(5)和(6)进行,总反应为:O H HBrO Ce H HBrO BrO Ce 2242332232++→+++++-+ (13)步骤(5)为该反应的速度控制步骤((5)的逆反应速率可忽略),这样有]][][[][2352+-=H HBrO BrO k dtHBrO d (14)上式表明HBrO 2的生成具有自催化的特点,但HBrO 2的增长要受到步骤(4)的限制。
(4)、(5)、(6)组成了另一个反应链,称为过程B 。
其总反应为:O H Ce HOBr H Ce BrO 24332454++→+++++- (15)最后Br -可通过步骤(9)和(10)而获得再生,这一过程叫做C 。
总反应为:++-++++→+++H CO Ce Br O H COOH BrCH Ce HOBr 6342)(423224 (16)过程A 、B 、C 合起来组成了反应系统中的一个振荡周期。
当[Br -]足够大时,HBrO 2按A 中的步骤(2)消耗。
随着[Br -]的降低,B 中的步骤(5)对HBrO 2的竞争愈来愈重要。
当[Br -]达到某个临界值[-r B ~]时,自催化步骤(5)引起的HBrO 2的生成速率正好等于过程A 中由步骤(2)引起的HBrO 2的消耗速率,即0]][][r B ~[]][][[][222352=-=++-H HBrO k H HBrO BrO k dtHBrO d - (17)由(17)式易得:][]r B ~[325-=BrO k k - 若已知实验的初始浓度][3-BrO ,由(18)式可估算[-r B ~]。
当]r B ~[][Br --<时,[HBrO 2]通过自催化反应(13)很快增加,导致[Br -]通过反应步骤(2)而迅速下降。
于是系统的主要过程从A 转换到B 。
B 中产生的Ce 4+通过C 使Br -再生,[Br -]慢慢回升;当]r B ~[][Br -->时,体系中HBrO 2的自催化生成受到抑制,系统又从B转换到A ,从而完成一个循环。
从上述的分析可以看出,系统中[Br -]、[HBrO 2]和[Ce 4+]/[Ce 3+]都随时间作周期性地变化。
在实验中我们可以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。
另外,如果用1/t 诱和1/t 振分别衡量诱导期和振荡周期反应速率的快慢,那么通过测定不同温度下的t 诱和t 振可估算表观活化能E 诱和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(或其他电势差数据记录设备);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;0.02mol ·dm -3硝酸铈铵;0.5mol ·dm -3丙二酸;0.2mol ·dm -3溴酸钾;0.8mol ·dm -3硫酸。
2.2 实验条件:恒温2.3 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2所示)接好线路。
图2:B-Z振荡反应实验装置图1—计算机及其数据接口(或其他电势差数据记录设备),2—恒温浴槽,3—电极搅拌器,4—饱和甘汞电极,5—溴离子选择电极。
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。
6.升高温度3~5℃,重复步骤4和5,直到35℃左右。
7.向反应器中加入6ml 0.4M KBrO3 + 0.5ml 1.0M KBr,混合后产生红褐色溴溶液,再迅速加入1ml 1M 丙二酸,等待约5分钟后红褐色褪去。
再加入4滴硫酸亚铁(0.025M)-邻菲罗啉(0.083M)溶液。
摇晃一下后平放,观察现象。
3.1 原始实验数据温度(C o)诱导期(s)振荡周期(s)23 470.516 91.5310126 379.016 74.5150129 310.500 56.532 257.016 49E=50362.8669J/mol,线性系数R=0.9990858表观活化能:诱E=53836.7508J/mol,线性系数R=0.9933327振原始数据的扫描和老师签字见下图:3.2计算的数据、结果1.根据记录的电位振荡曲线分析体系中[Br-]和[Ce4+]的变化规律,并由此说明溶液的颜色变化。
HBrO的生成与消失,即自催A过程使-r B浓度降低,C过程使-r B浓度再生,亚溴酸2化过程集中在过程B ,宏观上看到的是[Ce 4+]与[3e C ]的变化,即黄色、无色、黄色、无色……的周期性变化。
2. 分别作ln (s/t )1/T 诱—和ln (s/t )1/T 振—图,由直线的斜率求出表观活化能E 诱和E 振。
根据ln t 1=RTE -+C ,由诱t 、1t 、2t 的数据可建立ln t 1~T 1的关系式,从而得出表观活化能。
3.3讨论分析(1)本实验系统的颜色在黄色和无色之间振荡,如果再加入适量的FeSO 4+邻菲咯啉溶液,那么溶液的颜色会在蓝色和红色之间振荡,这样更便于观察。
4 结论系统中[Br -]、[HBrO 2]和[Ce 4+]/[Ce 3+]都随时间作周期性的变化。
5 参考文献清华大学网络学堂上的课件《B-Z 振荡反应_990004208.doc 》6 附录(1)本实验系统的颜色在黄色和无色之间振荡,如果再加入适量的FeSO 4+邻菲咯啉溶液,那么溶液的颜色会在蓝色和红色之间振荡。
(2)介绍一个在实验室中容易做的振荡实验。
分别在3个容量瓶中配制如下的3种溶液: ①0.14 mol ·dm -3的KIO 3溶液。
②0.15 mol ·dm -3丙二酸+0.024 mol ·dm -3MnSO 4+约2 g ·dm -3的淀粉。
③3.2 mol ·dm -3H 2O 2+0.17 mol ·dm -3HClO 4。
将上述三种溶液等体积混合,过一会儿后,溶液会在深黄、蓝色和无色之间振荡。
(3)化学振荡反应自20世纪50年代发现以来,在各方面的应用日益广泛,尤其是在分析化学中的应用较多。
当体系中存在浓度振荡时,其振荡频率与催化剂浓度间存在依赖关系,据此可测定作为催化剂的某些金属离子的浓度。
此外,应用化学振荡还可测定阻抑剂。
当向体系中加入能有效地结合振荡反应中的一种或几种关键物质的化合物时,可以观察到振荡体系的各种异常行为,如振荡停止,在一定时间内抑制振荡的出现,改变振荡特征(频率、振幅、形式)等。
而其中某些参数与阻抑剂浓度间存在线性关系,据此可测定各种阻抑剂。
另外,生物体系中也存在着各种振荡现象,如糖酵解是一个在多种酶作用下的生物化学振荡反应。
通过葡萄糖对化学振荡反应影响的研究,可以检验糖尿病患者的尿液,就是其中的一个应用实例。
实验中的注意事项:(1)各个组分的混合顺序对体系的振荡行为有影响。
应在丙二酸、溴酸钾、硫酸混合均匀后,且当记录仪的基线走稳后,再加入硝酸铈铵溶液。
(2)反应温度可明显地改变诱导期和振荡周期,故应严格控制温度恒定。
(3)实验中溴酸钾试剂纯度要求高。
(4)配制硝酸铈铵溶液时候,一定要在硫酸介质中配制,防止发生水解呈浑浊。
(5)所使用的反应容器一定要冲洗干净,转子位置及速度都必须加以控制。