bz振荡反应实验研究报告

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1、个人收集整理仅供参考学习B-Z振荡反应实验日期：2016/11/24完成报告日期：2016/11/251引言1.1实验目地1.了解Belousov-Zhabotinski反应（简称B-Z反应）地机理.2.通过测定电位——时间曲线求得振荡反应地表观活化能.1.2实验原理对于以B-Z反应为代表地化学振荡现象，目前被普遍认同地是Field，kooros和Noyes在1972年提出地FKN机理，，他们提出了该反应由萨那个主过程组成：b5E2RGbCAP过程A①②式中为中间体，过程特点是大量消耗.反应中产生地能进一步反应，使有机物MA如丙二酸按下式被溴化为

2、BrMA,p1EanqFDPw(A1)(A2)过程B③④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地③和④中，③地正反应是速率控制步骤.此外，地累积还受到下面歧化反应地制约.DXDiTa9E3d⑤过程CMA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地数，随着与MA参加反应地不同比例而异.过程C对化学振荡非常重要.如果只有A和B，那就是一般地自催化反应或时钟反应，进

3、行一次就完成.正是由于过程C，以有机物MA地消耗为代价，重新得到和，反应得以重新启动，形成周期性地振荡.RTCrpUDGiT丙二酸地B-Z反应，MA为，即为，总反应为：9/9个人收集整理仅供参考学习它是由①+②+4×③+4×④+2×⑤+5×（A1）+5×（A2），再加上⑥地特征，组合而成.但这个反应式只是一种计量方程，并不反应实际地历程.按在FKN机理地基础上建立地俄勒冈模型，可以导得，振荡周期t振与过程C即反应步骤⑥地速率系数以及有机物地浓度呈反比关系，比例常数还与其他反应步骤地速率系数有关.当测定不同温度下地振荡周期t振，如近视地忽略比例常数

4、随温度地变化，可以估算过程C即反应步骤⑥地表观活化能.另一方面，随着反应地进行，逐渐减小，振荡周期将逐渐增大.5PCzVD7HxA2实验操作2.1实验用品计算机及接口一套（或其他电势差数据记录设备）；THGD-0506高精度低温恒温浴槽；78-2型双向磁力加热搅拌器；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.jLBHrnAILg0.02mol/L硝酸铈铵；0.5mol/L丙二酸；0.2mol/L溴酸钾；0.8mol/L硫酸.xHAQX74J0X实验装置图2.2实验条件实验室温为17.5℃，

5、气压为101.29kPa.实验分别在20℃、25℃、30℃、35℃.2.3实验操作步骤及方法要点检查好仪器样品，按照装置图接好电路.其中，铂电极接在正极上，饱和甘汞电极接在负极上，在进行实验之前需检查甘汞电极中地液面是否合适以及是否有气泡等.接通相应设备电源，准备数据采集.LDAYtRyKfE调节恒温槽温度为20℃.分别取7ml丙二酸、15ml溴酸钾、18ml硫酸溶液于干净地反应器中，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.Zzz6ZB2Ltk观察溶液地颜色变化及反应曲线，待重复8~10次完整周期后

6、，停止数据记录，保存数据文件，记录恒温槽温度，从数据文件中读出相应地诱导期和振荡周期.后依次升温至25℃、30℃、9/9个人收集整理仅供参考学习35℃，进行实验操作.dvzfvkwMI13结果与讨论3.1原始实验数据丙二酸溶液地浓度为0.5mol/L；溴酸钾溶液地浓度为0.2mol/L；硝酸铈铵溶液地浓度为0.02mol/L；硫酸溶液地浓度为0.8mol/L.1.t=20℃20℃时电压~时间关系曲线（振荡曲线）2.t=25℃25℃时电压~时间关系曲线（振荡曲线）3.t=30℃30℃时电压~时间关系曲线（振荡曲线）4.t=35℃9/9个人收集整理仅

7、供参考学习35℃时电压~时间关系曲线（振荡曲线）5.现象观察：加入硝酸铈铵溶液后，溶液显浅黄色.出现振荡后，随着电压地降低，溶液颜色逐渐变浅直至消失；而后，溶液颜色突然出现，随之电压开始快速升高，达到最高处时颜色最深.rqyn14ZNXI3.2计算地数据、结果1.诱导期及表观活化能E诱根据所得地电压-时间曲线，利用origin读出诱导起始和终止点并可计算出对应地诱导期，列表如下：各温度下诱导起始和终止点及诱导期温度/℃20253035诱导起始点/s68.4375156.0625133.910269.4492诱导终止点/s580.418508.95

8、31400.75252.2188诱导期/s511.9805352.8906266.8398182.7696因此即可得ln(1/t诱)和1