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文檔簡介

化學系基礎(chǔ)實驗中心化學振蕩反應(yīng)——TheOscillatingReaction目的要求實驗原理實驗方法實驗步驟數(shù)據(jù)處理思考題

了解、熟悉化學振蕩反應(yīng)的機理

通過測定電位-時間曲線求得化學振蕩反應(yīng)的表觀活化能目的要求實驗原理某些化學反應(yīng)體系中，會出現(xiàn)非平衡非線性現(xiàn)象，即有些組分的濃度會呈現(xiàn)周期性變化，該現(xiàn)象稱為化學振蕩化學振蕩現(xiàn)象的發(fā)生必須滿足三個條件：

（1）必須是遠離平衡的敞開體系

（2）反應(yīng)歷程中應(yīng)含有自催化步驟

（3）體系必須具有雙穩(wěn)態(tài)性（bistability），即可在兩個穩(wěn)態(tài)間來回振蕩

本實驗研究的振蕩反應(yīng)為2BrO3-+3CH2(COOH)2+2H+

2BrCH(COOH)2+3CO2+4H2O，該反應(yīng)可采用包含9步反應(yīng)的FKN機理進行解釋。為了方便理解，可進一步簡化為如下3步

（1）BrO3-+2Br-+3CH2(COOH)2+3H+→3BrCH(COOH)2+3H2O

（2）BrO3-+4Ce3++5H+→HOBr+4Ce4++2H2O

（3）BrCH(COOH)2+4Ce4++HOBr+H2O→2Br-+3CO2+4Ce3++6H+將上面3個反應(yīng)式相加就組成了反應(yīng)系統(tǒng)中的一個振蕩周期。溴離子不僅是催化劑，而且反應(yīng)體系中存在兩個受溴離子濃度控制的過程，即[Br-]起著轉(zhuǎn)向開關(guān)的作用實驗方法本實驗在CHI821型電化學分析儀上采用電化學方法測定研究BZ化學振蕩反應(yīng)，即在不同的溫度下通過測定因[Ce4+]和[Ce3+]之比產(chǎn)生的電勢隨時間變化曲線，從曲線中得到誘導時間（tu）和振蕩周期（tz）實驗步驟配制溶液清洗反應(yīng)容器開啟水浴，設(shè)定溫度預(yù)熱電化學分析儀加反應(yīng)溶液，連接電路設(shè)置電化學分析儀參數(shù)恒溫后，倒入KBO3溶液，記錄振蕩曲線保存數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理分別從各條曲線中找出誘導時間（tu）和振蕩周期（tz），并列表根據(jù)計算結(jié)果分別作ln(1/tu)~1/T和ln(1/tz)~1/T圖根據(jù)圖中直線的斜率

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