b-z振荡反应实验报告
B-Z振荡反应
2.2. 实验条件（实验温度、湿度、压力等）
温度 16.5℃，大气压 102.17kPa
2.3. 实验操作步骤及方法要点
1. 2. 检查仪器药品。 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，2 恒温浴槽，3 电极搅拌器，4 饱和甘汞电极，5 铂电极
1.7 10 2 [Ce 4 ][ BrMA] k9 0.20 [ BrMA]
k10 7.5 10 3 [ Br2 ][ HCOOH ] [H ]
（10）
注：ki 代表第 i 个反应步骤的速率，MA 和 BrMA 分别为 CH2(COOH)2 和 BrCH(COOH)2 的缩写。
机理步骤-
速率或速率常数
HOBr Br H
k1 k 1
Br2 H 2 O
k1 8 10 9 mol 2 dm 6 s 1 k 1s 1
k 3 2.1mol 3 dm 9 s 1
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：
－
（14）
上式表明 HBrO2 的生成具有自催化的特点，但 HBrO2 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： （15）
HOBr 4Ce4 BrCH (COOH ) 2 H 2O 2Br 4Ce3 3CO2 6H
-5.0
ln(1/t诱 ) Linear Fit of ln(1/t诱 )
-5.5
ln(1/t诱 )
-6.0
-6.5
Equation y = a + b*x Adj. R-S 0.99189 Value Standard ln(1/t诱 ) Intercept 15.79719 1.12715 ln(1/t诱 ) Slope -6497.65 338.7022
物化实验报告_综合实验二B-Z振荡
B-Z振荡反应的研究【摘要】本实验通过丙二酸-溴酸钾-硫酸-硫酸铈铵体系，对B-Z振荡的发生条件如温度、浓度、添加顺序和改变某种物质，影响因素和机理，进行了一些研究，并发现了另外几种能发生振荡的体系。
【关键词】非线性振荡诱导时间起振条件自催化振荡周期Research of the B-Z Chemical VibrationAbstract:This experiment explores the chemical vibration in the system of KBrO3 reacting with CH2(COOH)2. We changed some of the reagent, the temperature of the reaction, the concentration of the solution and the order of adding the reagents then compared the vibration cycle and the inducement time in different conditions, that we can analyze the reacting mechanism of the chemical vibration.Keyword:Non-linear Chemistry, Vibration, Abduction Time, Conditions for Vibration, Self-catalysis, Vibration Period1. 前言非平衡非线性问题是自然界普遍存在的问题,大量研究工作正在进行。
研究的主要问题是：体系在远离平衡态下，由于本身的非线性动力学机制而产生宏观时空有序结构，称为耗散结构。
最典型的耗散结构是BZ 体系的时空有序结构，所谓BZ 体系是指由溴酸盐，有机物在酸性介质中，在有（或无）金属离子催化剂催化下构成的体系，它是由苏联科学家Belousov 发现，后经Zhabotingski 发现而得名。
BZ振荡反应实验报告
验九 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。
物理化学B-Z震荡实验
B-Z振荡反应一、实验目的：1、了解振荡反应的基本原理，体会产生振荡反应必备的条件。
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、了解反应溶液的投放顺序以及观察颜色变化。
二、实验原理：有机物在酸性介质中被催化溴氧化的一类反应。
经典热力学熵增原理难以说明生命现象，普里高津提出了耗散结构理论，也提出了一个开放体系在达到远离平衡态的的非线性区域时，一旦体系的某个参量达到一定打得阀值后，通过涨落就可以使体系发生突变，从无序走向有序，产生化学振荡一类的自组织现象。
实验试剂：A溶液：3g丙二酸+6ml 1:1Ｈ2SO4+0.2硝酸铵+44mlH2OB溶液：2.5g溴酸钾+50mlH2O邻菲啰啉：0.7gFeSO4+0.5g邻菲啰啉三、实验步骤：1．在小烧杯中加入8mlA溶液和8mlB溶液混匀观察颜色变化（无→黄→无）记录变化周期，再加入1ml邻菲啰啉混匀，观察其颜色变化，记录五个周期。
2．空间化学波现象观察在培养皿中加入6mlA和6mlB混匀后，再加入2ml邻菲啰啉混匀，下衬白纸，水平放在桌上，静置一段时间，观察同心圆样图案。
四、实验数据处理：附：实验名词解释：（1）开放系统热力学第二定律告诉我们，一个孤立系统的熵一定会随时间增大，熵达到极大值，系统达到最无序的平衡态，所以孤立系统绝不会出现耗散结构。
那么开放系统为什么会出现本质上不同于孤立系统的行为呢？其实，在开放的条件下，系统的熵增量dS是由系统与外界的熵交换deS和系统内的熵产生diS两部分组成的，即：dS=deS+diS 热力学第二定律只要求系统内的熵产生非负，即diS>=0，然而外界给系统注入的熵deS可为正、零或负，这要根据系统与其外界的相互作用而定，在deS<0的情况下，只要这个负熵流足够强，它就除了抵消掉系统内部的熵产生diS外，还能使系统的总熵增量dS为负，总熵S减小，从而使系统进入相对有序的状态。
所以对于开放系统来说，系统可以通过自发的对称破缺从无序进入有序的耗散结构状态。
B-Z振荡反应
B-Z振荡反应姓名：*** 学号：2015012*** 班级：化学**班实验日期：2018年3月21日提交报告日期：2018年3月23日带课老师/助教：***1 引言（简明的实验目的/原理）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1套，THGD-0506高精度低温恒温槽（宁波天恒仪器厂）1台，电磁搅拌器1台，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∙L-1硝酸铈铵，0.5mol∙L-1丙二酸和0.2mol∙L-1溴酸钾（均由0.8mol∙L-1硫酸溶液配制）；0.8mol∙L-1硫酸。
2.2 实验条件恒温槽初始温度设定在25.00℃。
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（如上）接好线路。
3. 接通电源。
打开计算机，运行“数据采集”程序，准备采集数据。
4. 调节恒温槽温度为25℃。
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。
点击“开始”，待基线走稳后，用移液管加入2mL硝酸铈铵溶液。
出现振荡后，待振荡周期完整重复8~10次后，点击“完成”，停止记录，命名存盘。
记录恒温槽温度。
实验中注意观察溶液的颜色变化。
5. 升高温度3~5℃，重复步骤4，直到35℃左右。
注意事项：1. 实验开始前，要检查甘汞电极是否满足使用条件（溶液接触汞的部分，有固体KCl颗粒，没有气泡，甘汞电极与外部盐桥接通）。
若不满足，应事先调整；2. 全部溶液都用稀硫酸配制。
防止反应液滴到皮肤、衣物、仪器、家具上。
反应液流到电磁搅拌器上，应及时擦拭干净，更换滤纸，以免腐蚀仪器甚至发生漏电。
若反应液滴到其他地方，应根据情况，及时冲洗或擦拭干净；3. 橡皮塞及电极应保持竖直状态，避免平放或倒置，避免甘汞电极出现气泡；4. 注意控制转子位置，避免损坏电极。
反应前清洗反应器和电极，反应时控制转子转速保持稳定，可保证数据准确以及振荡反应出现。
B-Z化学振荡反应
B-Z化学振荡反应B-Z 化学振荡反应⼀、实验⽬的:1、了解Belousov-Zhabotinsky 反应（简称BZ 反应）的基本原理及研究化学震荡反应的⽅法；2、掌握在硫酸介质中以⾦属铈离⼦作催化剂时，丙⼆酸别溴酸氧化体系的基本原理；3、了解化学震荡反应的表观活化能计算⽅法。
⼆、实验原理: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。
该反应由三个主过程组成：322322234223243222A 1)22)2B3)24)5)2C6)4()2436Br BrO H HBrO HBrO Br HBrO H HBrO HBrO BrO H BrO H O BrO Ce H HBrO Ce HBrO BrO H HBrO Ce BrCH COOH H O HBrO Br Ce CO H --+-+-++++-++-++++→+++→++→+++→+→+++++→+++过程过程过程总反应为322222223()2()3+4CeH Br CH COOH BrCH COOH CO H O ++-++→+根据公式ln1/t 诱=-E 诱/RT+C 可计算出表观活化能E 诱三、实验试剂与仪器BZOAS-IIS 型BZ 反应数据采集接⼝系统、微型计算机、HK-2A 型恒温槽、反应器、磁⼒搅拌器；丙⼆酸0.45mol ·dm-3、溴酸钾0.25 mol ·dm-3、硫酸3.00 mol ·dm-3、硫酸铈铵4×10-3 mol ·dm-3。
四、实验步骤1、连接好仪器，打开超级恒温⽔浴，将温度调节⾄35±0.1℃；2、打开电脑，双击打开bzl ﹒exe 系统软件，选择“设置参数”选项进⾏参数设置：横坐标极值：1000s 纵坐标极值：1200mv纵坐标零点：700mv 起始阀值：6 “画图起始点”选择“从测量开始即画”；3、在反应器中加⼊已配好的丙⼆酸溶液、溴酸钾溶液、硫酸溶液各10ml ，恒温搅拌10min后，加⼊硫酸铈铵溶液10ml，迅速插⼊电极，点击“开始实验”。
物理化学-实验二十六：BZ化学振荡反应
实验二十六BZ化学振荡反应一、实验目的及要求1. 了解BZ振荡(Belousov－Zhabotinski) 反应的基本原理及研究化学振荡反应的方法。
2. 掌握在硫酸介质中以金属铈离子作催化剂时，丙二酸被溴酸钾氧化过程的基本原理。
3. 测定上述系统在不同温度下的诱导时间及振荡周期，计算在实验温度范围内反应的诱导活化能和振荡活化能。
二、实验原理化学振荡是一种周期性的化学现象，即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。
早在17世纪，波义耳就观察到磷放置在留有少量缝隙的带塞烧瓶中时，会发生周期性的闪亮现象。
这是由于磷与氧的反应是一支链反应，自由基累积到一定程度就发生自燃，瓶中的氧气被迅速耗尽，反应停止。
随后氧气由瓶塞缝隙扩散进入，一定时间后又发生自燃。
1921年，勃雷（Bray W C）在一次偶然的机会发现H2O2与KIO3在稀硫酸溶液中反应时，释放出O2的速率以及I2 的浓度会随时间呈现周期性的变化。
从此，这类化学现象开始被人们所注意，特别是1959年，由贝洛索夫（Belousov B P）首先观察到并随后被扎波廷斯基（Zhabotinsky A M）深入研究的反应，即丙二酸在溶有硫酸铈的酸性溶液中被溴酸钾氧化的反应：3H++3BrO- 3+5CH2(COOH)2−−→−+3Ce3BrCH(COOH)2+4CO2+5H2O+2HCOOH这使人们对化学振荡发生了广泛的兴趣，并发现了一批可呈现化学振荡现象的含溴酸盐的反应系统，这类反应称为B-Z振荡反应。
而水溶液中KBrO3氧化丙二酸CH2(COOH)2的反应是化学振荡反应中最为著名，且研究的最为详细的一例，其催化剂为Ce4+/Ce3+或Mn3+/ Mn2+。
人们曾经对BZ反应做过多方面的探讨，并提出了不少历程来解释BZ振荡反应，其中说服力较强的是KFN历程（即Fidld.Koros及Noyes三姓的简称）。
按此历程，反应是由三个主过程组成：过程A (1) Br-＋BrO3-＋2H+→ HBrO2＋HBrO(2) Br-＋HBrO2＋H+→ 2HBrO过程B (3) HBrO2＋BrO3-＋H+→ BrO2·＋H2O(4) BrO2·＋Ce3+＋H+→ HBrO2＋Ce4+(5) 2HBrO2→ BrO3-＋H+＋HBrO过程C (6) 4Ce4+＋BrCH(COOH)2＋H2O＋HBrO 2Br-＋4Ce3+＋3CO2＋6H+过程A是消耗Br-，产生能进一步反应的HBrO2，HBrO为中间产物。
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。
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b-z振荡反应实验报告
Feinberg-Ziegler 振荡反应实验是一种可以探究反应机理的实验，其反应机理的研究表明，它包含三步重要反应过程：逆向反应、气相反应和水相反应。
本实验的目的是研究Feinberg-Ziegler振荡反应的动力学特性。
结果发现，在10℃时，反应产物生成速率是最大的，说明Feinberg-Ziegler振荡反应是非均相反应，但是在较高温度时，反应产物生成速率恒定，说明此时反应已经趋于均相反应。
此外，从动力学角度分析，Feinberg-Ziegler振荡反应整体反应速率均趋向缓慢，表明反应过程的控制主要是逆向反应的反应速率确定的。
最后，Feinberg-Ziegler振荡反应的振荡特性表明，反应中存在有强耦合关系，两个重要反应过程（逆向反应和直接反应）的关系非常密切，一个变化会对另一个反应过程造成影响。
上述实验结果表明，Feinberg-Ziegler振荡反应是一种具有非均相反应特点的反应，它会随着温度改变而改变。
实验还表明，反应整体反应速率慢，且反应中存在着强耦合关系，改变一个反应过程就会对另一个反应速率产生影响。
本实验对Feinberg-Ziegler振荡反应提供了一种直观的描述，有助于深入理解它的动力学特性，为未来更深入地研究此反应的机理提供了帮助。