振荡反应例子

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bz化学振荡反应实验报告

bz化学振荡反应实验报告

bz化学振荡反应实验报告实验目的:1.了解化学振荡反应的基本原理;2.熟悉化学实验室的基本操作;3.观察化学振荡反应过程,探究其变化规律。

实验原理:化学振荡反应是指反应物不断出现和消失的循环过程。

其中,自催化反应是实现化学振荡反应的典型反应。

在自催化反应中,反应产物可以促进反应进行,因此反应可以在产物的作用下不断进行和停止,从而形成化学振荡反应。

实验仪器:量筒、滴定管、烧杯、试管、热水槽、移液管、计时器等。

实验步骤:1.将首先将60ml水倒入一个烧杯中,加入0.6g淀粉,在淀粉溶解的同时加入2ml硫酸稀溶液和2ml钾碘溶液。

2.将50ml的1.0mol/L的NaOH 溶液分别倒入两个不同的烧杯中。

3.在第一烧杯中加入少量硫酸混合溶液,用探棒轻轻搅拌,使其颜色变为深褐色大约30秒,然后加入几滴这种混合溶液,使其颜色变为深蓝色并开始异变。

4.将第二烧杯中的NaOH 溶液用移液管慢慢加到第一烧杯中,观察反应过程。

5.记录反应过程中出现和消失的颜色和时间。

实验结果:1.在加入混合溶液之前,淀粉水是无色透明的;2.加入混合溶液后,淀粉水变为深褐色,在加入几滴混合溶液后,变为深蓝色,并开始异变;3.当加入NaOH 溶液时,深蓝色的溶液会发生颜色变化,有时会变为黄色或橙色;4.出现这种变化的时间间隔不固定,而是在不同的实验中有所不同。

实验结论:通过本次实验,我们了解了化学振荡反应基本原理,以及如何通过实验观察,探究化学振荡反应的变化规律。

实验结果证明,化学振荡反应是反应物出现和消失的循环过程,其中自催化反应常常是实现化学振荡反应的典型反应。

在自催化反应中,反应产物可以促进反应进行,因此反应可以在产物的作用下不断进行和停止,从而形成化学振荡反应。

bz振荡反应实验报告

bz振荡反应实验报告

bz振荡反应实验报告bz振荡反应实验报告引言:振荡反应是化学中一种非常有趣且复杂的现象,它常常表现出周期性的变化。

本实验旨在通过观察和研究bz振荡反应,深入了解其机理和特性。

实验目的:1. 观察bz振荡反应的现象和规律;2. 探究影响bz振荡反应的因素;3. 分析振荡反应的动力学特性。

实验材料和方法:材料:甲醛、硫酸、硫酸铁、碘化钾、硫酸铜、稀硫酸、蒸馏水等;方法:按照实验步骤进行操作。

实验步骤:1. 准备工作:清洗实验器材,准备所需试剂;2. 液体A的制备:将甲醛、硫酸和硫酸铁按一定比例混合,得到液体A;3. 液体B的制备:将碘化钾、硫酸铜和稀硫酸按一定比例混合,得到液体B;4. 实验装置的搭建:将液体A和液体B分别倒入两个烧瓶中,通过U型管将两个烧瓶连接起来;5. 观察实验现象:观察烧瓶中液体颜色的变化,记录变化的时间和规律。

实验结果与分析:在实验过程中,我们观察到了bz振荡反应的明显现象。

起初,液体A和液体B 分别呈现深蓝色和黄色。

当两者混合后,液体的颜色会发生周期性的变化,从深蓝色到无色,再到深蓝色,如此往复。

通过记录实验过程中颜色变化的时间和规律,我们发现了一些有趣的现象。

首先,颜色变化的周期并不固定,有时短暂,有时较长。

其次,液体颜色变化的速度也存在差异,有时快速,有时缓慢。

这些现象表明,bz振荡反应受到多种因素的影响。

为了更好地理解bz振荡反应的机理,我们进一步探究了影响反应速率的因素。

实验中我们改变了液体A和液体B的浓度、温度和pH值等条件。

结果显示,液体A和液体B的浓度越高,反应速率越快;温度升高也会加快反应速率;而pH值的变化则对反应速率影响较小。

此外,我们还对bz振荡反应的动力学特性进行了分析。

通过实验数据的处理和计算,我们得到了反应速率与浓度的关系曲线,发现其呈现非线性的特点。

这表明bz振荡反应可能涉及到多个中间物质的生成和消耗,反应过程较为复杂。

结论:通过本次实验,我们深入了解了bz振荡反应的特性和机理。

最吓人的化学方程式

最吓人的化学方程式

化学很有趣,这门科学可以解释周围发生的各种现象。

之所以很多人喜欢化学,是因为有些化学反应会产生令人难以置信的视觉效果。

下面来介绍一下十大不可思议的化学反应。

1、魔法振荡反应这种反应也被称为“振荡时钟”,其中布里格斯-劳舍尔(Briggs-Rauscher)反应是最常见的化学振荡反应之一。

在这个反应中,参与反应的为三种无色化学物质——酸化碘酸钾(KIO3 + H2SO4)、丙二酸和一水硫酸锰(HOOCCH2COOH + MnSO4·H2O)的溶液、稀释的过氧化氢(H2O2)。

结果,溶液的颜色在无色、琥珀色和深蓝色之间持续振荡约3至4分钟。

2、法老之蛇反应如果想在实验室里重现埃及的神奇,这个反应非常适合。

反应物之一为硫氰化汞(Hg(SCN)2),这种白色固体可以在实验室中通过硝酸汞或氯化汞与硫氰酸钾的沉淀反应制得。

当硫氰化汞被点燃后,会产生一种连锁反应,释放出烟雾和灰烬,并长出一根看起来像蛇的条状物质,因此得名“法老之蛇”。

“蛇”的颜色可以通过添加适当的化学物质来改变。

然而,汞是一种毒性很强的化学物质,需要小心处理。

3、万花筒反应这种反应的美妙之处在于,它是被意外发现的。

当化学家鲍里斯·贝洛索夫(Boris Belousov)试图建立活细胞中有机分子氧化的化学模型之时,他观察到反应没有进行到完全,而是在不同的颜色之间振荡,看起来就像是一个万花筒。

在该反应中,溴和有机酸(最好是丙二酸)在金属催化剂(如镁或铬)的作用下会发生反应,结果会得到不断变化颜色的波纹。

4、大象牙膏反应该反应是过氧化氢与钾碘化或碘化钠以及肥皂之间发生的分解反应,它会产生大量的泡沫,就像牙膏从管子里爆出来一样。

此外,也可以在溶液中加入染料来制造更鲜艳的“牙膏”。

然而,它是否能够清洁大象的牙齿,还有待验证。

5、人造雪反应聚丙烯酸钠是一种有趣的聚合物,它具有极强的吸水和保水能力。

因此,当水加入到这种交联聚合物中,它会立即与水化合,形成白色蓬松的团簇,彼此不粘在一起,看起来就像雪一样。

实验十二 B-Z振荡反应

实验十二 B-Z振荡反应

实验十二 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化学振荡反应的表观活化能。

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(Bz Oscillating Reaction)。

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。

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、Kоrоs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,BrO3-是通过下面系列反应被还原为Br2的,(1)(2)(3)其中反应(10.A)是控制步骤。

上述反应产生的Br2使丙二酸溴化(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。

最后,Br-可通过下列两步反应而得到再生,(8)上述两式偶合给出的净反应为:(γ)如将反应式(α)、(β)和(γ),)相加就组成了反应系统中的一个振荡周期,即得到总反应式(A)。

必须指出,在总反应中铈离子和溴离子已对消,起到了真正的催化作用。

B-Z振荡反应

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。

南京大学物化实验系列BZ振荡反应

南京大学物化实验系列BZ振荡反应

BZ振荡反应一.实验目的及要求1. 了解Belousov-Zhabotinsli反应的基本原理。

2. 初步理解自然界中普遍存在的非平衡非线性问题。

二.教学提问1.什么是非平衡非线性原理?什么是耗散结构?2.BZ体系由那些物种构成?振荡的控制物种是什么?3.配制溶液过程中,要注意那些问题?4.温度与诱导时间的关系如何?二.实验原理1.自催化反应在给定条件下的反应体系,反应开始后逐渐形成并积累了某种产物或中间体,这些产物具有催化功能,使反应经过一段诱导期后出现大大加速的现象,这种作用称为自(动)催化作用。

其特征之一是存在着初始的诱导期。

大多数自动氧化过程都存在自催化作用。

油脂腐败,橡胶变质以及塑料制品的老化均属于包含链反应的自动氧化过程,反应开始进行很慢,但都被其所产生的自由基所加速。

2.化学振荡有些自催化反应有可能使反应体系中某些物质的浓度随时间(或空间)发生周期性的变化,即发生化学振荡,而化学振荡反应的必要条件之一是该反应必须是自催化反应。

化学振荡现象的发生必须满足如下几个条件:(1)反应必须是敞开体系且远离平衡态,即△r G m 为较负的值。

(2)反应历程中应包含自催化的步骤。

(3)体系中必须能有两个准定态存在。

其净反应是A −−→E。

对这一组微分方程求解得:k2[X]-k3ln[X]+ k2[Y]+ k1[A]ln[Y]=常数这一方程的具体解可用两种方法表示,一种是用[X]和[Y]对t作图,如图1,其浓度随时间呈周期性变化;另一种是以[X]对[Y],得反应轨迹曲线,如图2,为一封闭椭圆曲线。

反应轨迹曲线为封闭曲线,则X和Y的浓度就能沿曲线稳定地周期变化,反应变呈振荡现象。

图1 [X]和[Y]随时间的周期性变化图2 反应轨迹曲线中间产物X、Y(它们同时也是反应物)的浓度的周期性变化可解释为:反应开始时其速率可能并不快,但由于反应(1)生成了X,而X又能自催化反应(1),所以X骤增,随着X的生成,使反应(2)发生。

BZ振荡反应

BZ振荡反应

B-Z振荡反应姓名:李上学号:2012011849 班级:分2同组人姓名:刘昊雨实验日期:2014年12月4日提交报告日期:2014年12月10日指导教师:王振华1.引言1.1.实验目的(1)了解Belousov-Zhabotinski反应(简称B-Z反应)的机理。

(2)通过测定电位——时间曲线求得振荡反应的表观活化能。

1.2.实验原理所谓化学振荡就是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。

1958年,Belousov首次报道在以金属铈离子作催化剂的条件下,柠檬酸被溴酸氧化的均相系统可呈现这种化学振荡现象。

随后,Zhabotinsky继续了该反应的研究。

到目前为止,人们发现了一大批可呈现化学振荡现象的含溴酸盐的反应系统。

例如,除了柠檬酸外,还有许多有机酸(如丙二酸、苹果酸、丁酮二酸等)的溴酸氧化反应系统能出现振荡现象,而且所用的催化剂也不限于金属铈离子,铁和锰等金属离子可起同样的作用。

后来,人们笼统地称这类反应为B-Z反应。

目前,B-Z反应是最引人注目的实验研究和理论分析的对象之一。

该系统相对来说比较简单,其振荡现象易从实验中观察到。

由实验测得的B-Z体系典型铈离子和溴离子浓度的振荡曲线如图2-11-1所示。

图1. B-Z体系典型铈离子和溴离子浓度的振荡曲线关于B-Z反应的机理,目前为人们普遍接受的是关于在硫酸介质中以金属铈离子作催化剂的条件下,丙二酸被溴酸氧化的机理,简称为FKN机理。

其主要的反应步骤及各步骤的速率或速率系数归纳如下表:-+Br BrMA i 222按照FKN 机理,可对化学振荡现象解释如下:当[Br -]较大时,反应主要按表中的(1)、(2)、(3)进行,总反应为:OH Br H Br BrO 2233365+→+++-- (11)生成的Br 2按步骤(7)消耗掉。

步骤(1)、(2)、(3)、(7)组成了一条反应链,称为过程A ,其总反应为:OH COOH BrCH H COOH CH Br BrO 222233)(33)(32+→++++-- (12)当[Br -]较小时,反应按步骤(5)和(6)进行,总反应为:OH HBrO Ce H HBrO BrO Ce 2242332232++→+++++-+ (13)步骤(5)为该反应的速度控制步骤((5)的逆反应速率可忽略),这样有]][][[][2352+-=H HBrO BrO k dt HBrO d (14)上式表明HBrO 2的生成具有自催化的特点,但HBrO 2的增长要受到步骤(4)的限制。

BZ振荡反应

BZ振荡反应
过程A:(1)Br BrO3 2H HBrO 2 HBrO
(2)Br HBrO2 H 2HBrO
过程B:(3)HBrO 2 BrO 3 H BrO2 H 2O (4)BrO2 Ce3 H HBrO 2 Ce4 (5)2HBrO 2 BrO3 H HBrO
• 恒温5min后按下开始实验按钮,根据提示 输入BZ振荡反应即时数据存储文件名。加 入浓度为0.04mol/L硝酸铈铵溶液3ml后, 按OK键进行实验。
• 观察反应曲线,待画完4个波形反应完成 后,按停止实验,记录起波时间。按察看 峰谷值键可以察看各波的峰、谷值。
• 按修改目标温度键修改反应温度。用上述 方法改变温度为30℃、35℃、40℃、45℃、 50℃时重复上述4-6步。
• 通常把化学 反应体系的各种时空有序结构称为非 线性化学现象 ,简称为非线性化学.非线性化学 作为一门新的交叉 学科正在形成之中,它已经成 为化学发展中的一个新的生长点。
BZ化学振荡体系
• 有些 自催化反应有可能使反应体系中某些物质的浓 度随时间(或空间)发生周期性的变化,这类反应称为 化学振荡反应。
• 过程 C为丙二酸被溴化为 BrCH(OOH)2,与 Ce4+ 反应生成 Br-,使 Ce4+还原为 Ce3+ 。
• 过程 C对化学振荡非常重要 ,如果只有.,正是 C 的存在,以丙二酸的消 耗为代价 ,重新得到 Br-和 Ce3+,反应得以 再启动,形成周期性的振荡。
BZ 振荡反应
.实验目的
• 了解B-Z振荡反应的基本原理。
• 掌握在硫酸介质中以金属铈离子作催化剂 时,丙二酸被溴酸氧化的基本原理。
• 初步了解自然界中普遍存在的非平衡非线 形问题。
实验原理
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振荡反应例子
振荡反应是一种化学反应,其特点是反应物在反应过程中不断转化为产物,然后再转化回反应物,如此往复,形成周期性的振荡。

这种反应具有很高的科学价值和应用价值,因此在化学研究和工业生产中得到了广泛的应用。

下面列举一些常见的振荡反应例子。

1. Belousov-Zhabotinsky反应:这是最著名的振荡反应之一,其反应物为溴酸、马来酸和铁离子。

在反应过程中,铁离子不断被氧化和还原,导致反应体系不断振荡。

2. Briggs-Rauscher反应:这是另一种常见的振荡反应,其反应物为过氧化氢、碘离子和二氧化碳。

在反应过程中,碘离子不断被氧化和还原,导致反应体系不断振荡。

3. Bray-Liebhafsky反应:这是一种以氢氧化钠为催化剂的振荡反应,其反应物为过氧化氢和二氧化氮。

在反应过程中,过氧化氢不断被分解和合成,导致反应体系不断振荡。

4. Oregonator反应:这是一种以二氧化氮为催化剂的振荡反应,其反应物为溴酸、马来酸和硫酸。

在反应过程中,溴酸不断被氧化和还原,导致反应体系不断振荡。

5. Chemiclock反应:这是一种以铁离子为催化剂的振荡反应,其反应物为过氧化氢和乙酸。

在反应过程中,过氧化氢不断被分解和合成,导致反应体系不断振荡。

6. Lengyel-Epstein反应:这是一种以铁离子为催化剂的振荡反应,其反应物为溴酸、马来酸和硫酸。

在反应过程中,溴酸不断被氧化和还原,导致反应体系不断振荡。

7. Iodate-arsenous酸反应:这是一种以碘酸为催化剂的振荡反应,其反应物为亚砷酸和碘酸。

在反应过程中,亚砷酸不断被氧化和还原,导致反应体系不断振荡。

8. BZ-DMABA反应:这是一种以二甲氨基苯酚为催化剂的振荡反应,其反应物为溴酸、马来酸和硫酸。

在反应过程中,溴酸不断被氧化和还原,导致反应体系不断振荡。

9. Ferroin-catalyzed反应:这是一种以铁离子为催化剂的振荡反应,其反应物为过氧化氢和乙酸。

在反应过程中,过氧化氢不断被分解和合成,导致反应体系不断振荡。

10. Briggs-Rauscher-like反应:这是一种以碘离子为催化剂的振荡反应,其反应物为过氧化氢、马来酸和碘化钾。

在反应过程中,碘离子不断被氧化和还原,导致反应体系不断振荡。

以上是一些常见的振荡反应例子,这些反应不仅具有科学价值,还有很高的应用价值,可以用于制备化学品、生产药品和研究化学反应动力学等方面。

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