物化设计性实验 cl对BZ振荡反应的影响 1

定性探究不同浓度的Cl离子对B-Z振荡反应 1.目的要求 1）了解、熟悉化学振荡反应的机理； 2）通过测定电位一时问曲线求得不同浓度的Cl离子对化学振荡反应周期的影响2.基本原理

定性探究不同浓度的Cl离子对B-Z振荡反应 1.目的要求 1）了解、熟悉化学振荡反应的机理； 2）通过测定电位一时问曲线求得不同浓度的Cl离子对化学振荡反应周期的影响 2.基本原理 人们通常所研究的化学反应，其反应物和产物的浓度呈单调变化，最终达到不随时间变 化的平衡状态。而某些化学反应体系中，会出现非平衡非线性现象，即有些组分的浓度会呈 现周期性变化，该现象称为化学振荡。为了纪念最先发现、研究这类反应的两位科学家 (BelouS0v和Zhabotinskii)，人们将可呈现化学振荡现象的含溴酸盐的反应系统笼统地称为 BZ振荡反应(BzOscillatingReaction)。 大量的实验研究表明，化学振荡现象的发生必须满足3个条件：(1)必须是远离平衡的敞 开体系；(2)反应历程中应含有自催化步骤；(3)体系必须具有双稳态性(bistability)，即 可在两个稳态间来回振荡。 Kоrоs 有关BZ振荡反应的机理，目前为人们所普遍接受的是FKN机理，即由Field、和 Noyes三位学者提出的机理。对于下列著名的化学振荡反应 （A） FKN机理认为，在硫酸介质中以铈离子作催化剂的条件下，丙二酸被漠酸盐氧化的过程至少 涉及9个反应。 - - 1.当上述反应中[Br]较大时，BrO是通过下面系列反应被还原为Br的， 3 2 （1） （2） （3） 其中反应(10.A)是控制步骤。上述反应产生的Br使丙二酸溴化 2 （4） 因此，导致丙二酸溴化的总反应(10.1)为上述四个反应之和而形成一条反应链， （α） - 2.当[Br]较小时，溶液中的下列反应导致了铈离子的氧化 （5） （6） （7） 上面三个反应的总和组成了下列反应链， （β） 该反应链是振荡反应发生所必需的自催化反应，其中反应式(Ⅱ一15—6)是速度控制步骤。