bz化学振荡反应实验报告

《bz化学振荡反应实验报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划bz化学振荡反应实验报告　　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　　BZ振荡反应历史化学振荡反应是具有非线性动力学微分速

2、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。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，

3、并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　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

4、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。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升

5、其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　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年提出俄勒冈模型，用来解释并描述B-Z振荡反应的很多性质。该模型包括20个基元反应步骤，其中三个有关的变量通过三个非线性微分方程组成的方程组联系起来，该模型如此复杂以至20世纪的数学尚不能一般地解出这类问题，只能引入各种近似方法。测定、研究BZ化学振荡反应

6、可采用离子选择性电极法、分光光度法和电化学等方法。　　反应原理　　将含有溴酸钾、丙二酸的溶液与溶于硫酸的硝酸铈溶液混合，由于Ce4+呈黄色而Ce3+无色，反应中还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：　　2BrO3-+3CH2(COOH)2+2H+=2BrCH(COOH)2+3CO2?+4H2O　　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，HBrO2、Br-、Ce4+/Ce3+，则可以简

7、化为用6个元反应来描述：过程A：当[Br-]足够大时　　BrO3-+Br-+2H+?HBrO2+HOBr　　HBrO2+Br-+H+?HOBr　　。过程B：当[Br-]较小时，Ce3+按下式被氧化。　　BrO3-+HBrO2+H+?2BrO2+H2O　　BrO2+Ce3++H+?HBrO2+Ce4+　　-2HBrO2?BrO3+HOBr+H+　　过程C：溴离子Br?再生　　4Ce4++BrCH(COOH)2+H2O+HOBr?2Br-+4Ce3++3CO2+6H+过程A、B、C合起来组成反应系统中一个振荡周期。目的-

8、通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　从过程B看出，当[Br-]较小时，HBrO2的生成具有自催的特点。　　当[Br-]足够大时，HBrO2按反应消