最新物理化学实验报告-BZ振荡反应
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。
物化实验报告-BZ振荡实验
B-Z振荡反应2011011743 分1 黄浩同组人姓名：李奕实验日期：2013-11-2 提交报告日期：2013-11-8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：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：O H 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：O H 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：O H 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 dtHBrO 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。
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
4.选择电压量程为2V（显示为“UL 2V”），将测试线两端短 接，按下“采零”键，清零后将红端接铂电极，黑端接双盐 桥电极。
实验步骤
5.恒温5分钟后加入硝酸铈铵溶液，观察溶液的颜色 变化，同时开始计时并记录相应的变化电势（点击 “数据通讯”— “开始绘图”）。
B-Z反应及其机理
目前人们已经发现的化学振荡反应的种类比较多,但最受
人们重视并且被广泛深入研究的是B-Z反应。 对B-Z反应机理的分析，最有代表性的工作是
Field, Koros和Noyes3位科学家完成的，合称 为FNK机理。
简
A BrO3-+2Br-+3CH2(COOH)2 → 3BrCH(COOH)2+3H2O
三、试剂与仪器
试剂：丙二酸；硫酸；溴酸钾；硝酸 铵。
仪器：ZD-BZ振荡实验装置 1台
联想电脑
1台
SYC-15超级恒温水浴 1台
213型铂电极
1只
双盐桥甘汞电极 1只
磁子
1个
四、实验步骤
1. 先打开实验仪器，再打开计算机，启动程序，设置串行口、 坐标系和采样时间。
2.将红、黑两测试线按“红”+、“黑”—接入被测线压输 入口。按图连接好仪器，按照超级恒温水浴的使用方法，将 温度控制在25℃±0.1 ℃，待温度稳定后接通循环水。
但之后很长时间内人们一直无法从热力学的角度来解 释化学振荡反应产生的原因。造成了化学振荡反应被人 们冷落了很长时间。
20世纪50年代末B-Z反应的发现之后，研究步伐大大 提高，至今余热不减。
化学振荡和自组织现象
BZ振荡反应设计实验报告[论文设计]
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BZ振荡反应设计实验报告[论文设计] 设计性实验报告实验名称酸对B-Z振荡反应的影响实验报告人学号班级同组人实验日期 2013 年月日室温 9.9? 大气压 102.78KPa指导老师评分1、前言1.1背景材料在化学反应中，反应产物本身可作为反应催化剂的化学反应称为催化反应。
一般的化学反应最终都能达到平衡状态(组分浓度不随时间而改变)，而在自催化反应中，有一类是发生在远离平衡态的体系中，在反应过程中的一些参数(如压力、温度、热效应等)或某些组分的浓度会随时间或空间位置作周期的变化，人们称之为“化学振荡”。
由于化学振荡反应的特点，如体系中某组分浓度的规律变化在适当条件下能显示出来时，可形成色彩丰富的时空有序现象(如空间结构、振荡、化学波……等)。
这种在开放体系中出现的有序耗散结构也证明负熵流的存在，因为在开放体系中，只有足够的负熵流才能使体系维持有序的结构。
化学振荡属于时间上的有序耗散结构。
别洛索夫(Belousov)在1958年首先报道以金属锌离子作催化剂在柠檬酸介质中被溴酸盐氧化时某中间产物浓度随时间周期性变化的化学振荡现象，扎勃丁斯基(Zhabotinski)进一步深入研究在1964年证明化学振荡体系还能呈现空间有序周期性变化现象。
为纪念他们最早期的研究成果，，将后来发现大量的可呈现化学振荡的含溴酸盐的反应体系称为B-Z振荡反应。
[1]1.2实验原理随着研究的深入，发现所有的振荡反应都含有自催化反馈步骤，同时也发现了许多能发生振荡反应的体系(振荡器Dscillator)尽管如此，但化学振荡的动力学机理，特别是产生时一些有序现象的机理仍不完全清楚。
对于B-Z振荡反应，人们比较认可的FKN机理，是由Field、Koros、Noyes等完成的对[2]含溴酸盐体系的B,Z振荡反应进行设计性的探讨。
4+3+CeCe将溴酸钾、硫酸、丙二酸与硝酸铈溶液混合，由于呈黄色而无色，反应中可以观察到体系在黄色和无色之间作周期性的振荡。
BZ振荡反应
实验报告：BZ 振荡反应一．实验目的1.了解 BZ 振荡反应的基本原理。
2.观察化学振荡现象。
3.练习用微机处理实验数据和作图。
二．实验原理 所谓化学振荡，就是反应系统中某些物理量（如某组分的浓度）随时间作 周期性的变化。
以 BrO 3 ~ Ce+4 ~ CH2(COOH)2 ~ H2SO4 体系为例加以说明。
该体系的总反应为： 2H 2BrO3 2CH2 COOH2 2BrCHCOOH2 3CO2 4H2 O体系中存在着下面的反应过程：K2 过程 A： BrO3 Br 2H HBrO2 HOBrK3 HBrO2 Br H 2HOBr（C21.B） （C21.C） （C21.D） （C21.E） （C21.F）K4 过程 B： BrO3 HBrO2 H 2BrO2 H 2 OK5 BrO2 Ce 3 H HBrO2 Ce 4K6 2HBrO2 BrO3 HOBr H Br- 的再生过程：4Ce 4 BrCH COOH 2 H 2 O HOBrK7 2Br 4Ce 3 3CO 2 6H （C21.G） 由反应 C21.C 和 C21.D 可以看出：Br- 和 BrO 3 是竞争 HbrO2 的。
当 K3 [Br- ]>K4[BrO 3 ]时，自催化过程 C21.D 不可能发生。
自催化是 BZ 振荡反应中必不可少的步骤。
否则该振荡不能发生。
研究表明，Br-的临界浓度为：1Br -critK4 BrO3 5 106 BrO3 K3（C21.1）从加入硫酸铈铵到开始振荡的时间为 t 诱 ，诱导期与反应速率成反比，即 E表 1 k A exp RT ，并得到 t诱 1 ln t 诱 E ＝lnA - 表 RT （C21.2） 1 1 作图 ln t ～ T ，根据斜率求出表观活化能 E 表 。
B-Z振荡反应
图1 仪器装置
四、实验步骤
1.观察体系的颜色变化，记录相应的电势曲线。 按图1连接好仪器装置。接通计算机，打开超级恒温 槽，设定温度在25.0±0.1℃。在100mL干净的反应 器中加入浓度为0.5mol·dm-3 的丙二酸10.5mL、浓度 为 0.2mol·dm-3的KBrO3 22.5mL、浓度为 0.8mol·dm-3 的硫酸27mL，开启搅拌。打开数据采集软件，设置 好 参 数 ， 待 溶 液 恒 温 5min 后 ， 加 入 6mL 浓 度 为 0.02mol·dm-3硫酸铈铵溶液，单击开始实验，观察溶 液颜色变化及相应的电势变化曲线。
七、思考题 思考题
• 1. 本实验记录的电势主要代表了什么意思？ 它于Nernst方程求得的电势有何不同？为什 么？ • 2. 为什么B-Z反应有诱导期？反应何时进入 振荡期？ • 3．影响诱导期的主要因素有哪些？ • 4.体系中什么样的反应步骤行为最为关键？
时间振荡反应
溶液a： 丙二酸 溶液 ：3 g丙二酸 ＋ 3 ml浓硫酸 浓硫酸 蒸馏水＋ ＋ 47 ml蒸馏水＋ 0.2 g Ce(SO4)2 蒸馏水 溶液b： 溶液 ：2.7 g KBrO3 ＋ 50 ml蒸馏水 蒸馏水 ＋ 2 ml 试亚铁灵
二、实验原理
• 上式表明HBrO2 的生成具有自催化的特点， HBrO2的增长要受到2HBrO2 →BrO3- +HOBr +H+ 的限制，因此B过程的总反应为 • [BrO3-]+ 4Ce3+ +5H+ → HOBr + 4Ce4++2H2O ， • Br-的再生可通过下列过程实现： • 4Ce4+ + BrCH(COOH)2 + H2O + HOBr → 2Br+4Ce3+ +3CO2+6H+ k6(6) 体系的总反应为：2H+ + 2BrO3- +2CH2(COOH)2 → 2BrCH(COOH)2 + 3CO2 + 4H2O
化学振荡反应实验报告
一、实验目的1. 了解Belousov-Zhabotinski（B-Z）反应的基本原理和FKN机理。
2. 观察B-Z振荡反应的化学振荡现象。
3. 学习使用铂电极和甘汞电极进行电位-时间曲线的测定。
4. 练习用微机处理实验数据并绘制曲线。
二、实验原理B-Z振荡反应是一种典型的化学振荡现象，其机理由Field、Koros和Noyes在1972年提出的FKN机理所描述。
该反应由以下三个过程组成：过程A：中间体的生成与消耗A1：2BrO3- + 2CH2(COOH)2 + 4H+ → 2Br- + 2HBrO2 + 2CO2 + 2H2OA2：HBrO2 → Br- + H2O + BrO过程B：自催化过程B1：HBrO2 → Br- + H2O + BrOB2：BrO + Ce3+ → HBrO2 + Ce4+B3：2HBrO2 → Br2O + H2O + BrO2过程C：Br-的再生C1：4Ce4+ + BrCH(COOH)2 + 6H2O → 4Ce3+ + 2Br- + 3CO2 + 12H+当反应体系中Br-的浓度足够高时，主要发生过程A，其中反应A2是速率控制步骤。
当Br-的浓度较低时，发生过程B，其中反应B2是速率控制步骤。
反应C1对化学振荡现象至关重要，因为它使得Br-得以再生，维持反应的持续进行。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：铂电极、217型甘汞电极、微电极、微机、搅拌器、烧杯、移液管、pH计等。
2. 试剂：溴酸盐、丙二酸、硫酸、硫酸铜、氯仿等。
四、实验步骤1. 配制B-Z反应溶液：将一定量的溴酸盐、丙二酸、硫酸和硫酸铜溶解于水中，搅拌均匀。
2. 将铂电极和甘汞电极插入反应溶液中，用pH计测量溶液的pH值，调节至实验所需的pH值。
3. 开启搅拌器，观察反应溶液的颜色变化，记录化学振荡现象。
4. 使用微电极测定电位-时间曲线，记录数据。
5. 关闭搅拌器，将反应溶液取出，进行数据处理和分析。
B-Z震荡反应
B-Z 震荡反应1、引言[1]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：化学振荡：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。
B-Z 振荡：在金属铈离子（或铁离子、锰离子等）作催化剂的条件下，柠檬酸等有机酸（如丙二酸、苹果酸、丁酮二酸等）的溴酸氧化反应系统能出现化学振荡现象。
人们笼统地称这类反应为B-Z 反应。
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：序号 机理步骤 速率或速率常数 （1）22HOBr Br H Br H O -++++ƒ1116291110108----=⋅⋅⨯=sk s dm mol k（2）HOBr H Br HBrO k 222−→−+++- 16292102--⋅⋅⨯=s dm mol k （3）HOBrHBrO H Br BrO k +−→−+++--233219331.2--⋅⋅=s dm mol k（4）+-++−→−H HOBr BrO HBrO k 324213174104--⋅⋅⨯=s dm mol k注：k i 代表第i 个反应步骤的速率，MA 和BrMA 分别为CH 2(COOH)2和BrCH(COOH)2的缩写。
按照FKN 机理，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：O H 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：O H 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：O H 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 dtHBrO 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
(1) 必须是远离平衡态的敞开体系；
(2) 反应历程中含有自催化步骤； (3) 体系必须具有双稳态性，即可以在两个稳态间来回振荡。
二、基本原理
BZ振荡反应的机理：
2BrO3- +3CH2(COOH)2 + 2H+
Ce3+、Br-
2BrCH(COOH)2 +3CO2 +4H2O
体系中存在着两个受溴离子浓度控制的过程： 当Br-足够大时：
3 4
通过测定 (Ce3+/Ce4+)的变化周期，即可得反应的周期。
电势E/V
tu
tz 时间t/min
tz
从曲线中可以得到诱导时间(tu)和振荡周期(tz)，根据阿 仑尼乌斯公式
ln E 1 u ln Au tu RT
1 Ez ln ln Az tz RT
通过上式可以分别计算诱导反应和振荡反应的表观活化能。
(1 / tu ) 2 Eu (T2 T1 ) ln (1 / tu )1 RT1T2
(1 / t z ) 2 Ez (T2 T1 ) ln (1 / t z )1 RT1T2
资料：
1958年贝罗索夫（Belousov)：金属铈离子作催化剂时，柠 檬酸被HBrO3氧化时呈现化学振荡现象。 柴波廷斯基（Zhabotinskii)：有些反应可呈现空间有序。 之后发现了一类振荡反应，称为B-Z 振荡反应。 1969年普利高津（I.Prigogine)：在一次理论物理与生物学 的国际会议上，提出了“耗散结构理论”。 普利高津领导的布鲁塞尔学派，是国际上著名的菲平衡态 统计物理学派之一。普利高津曾获1977年诺贝尔奖金。 1978年以来， “耗散结构理论” 在我国得到广泛传播。
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精品文档 精品文档 物理化学实验报告 BZ振荡反应
1.实验报告 （1）了解BZ反应的基本原理。 （2）观察化学振荡现象。 （3）练习用微机处理实验数据和作图。
2. 实验原理 化学振荡：反应系统中某些物理量随时间作周期性的变化。 BZ体系是指由溴酸盐，有机物在酸性介质中，在有（或无）金属离子催化剂作用下构成的体系。有苏联科学家Belousov发现，后经Zhabotinski发现而得名。 本实验以BrO3 ~ Ce+4 ~ CH2(COOH)2 ~ H2SO4作为反映体系。该体系的总反应为： O4H3COCOOH2BrCHCOOH2CH2BrO2H222223 1
体系中存在着下面的反应过程。 过程A： HOBrHBrO2HBrBrO2K32 2
2HOBrHBrHBrO3K2 3
过程B： OH2BrOHHBrOBrO22K234 4
42K32CeHBrOHCeBrO5
5
HHOBrBrO2HBrO-3K26 6
Br- 的再生过程：
6H3CO4Ce2Br HOBrOHCOOHBrCH4Ce23K22
4
7 当[Br-]足够高时，主要发生过程A，2反应是速率控制步骤。研究表明，当达到准定态
时，有HBrOKKHBrO3322。 当[Br-]低时，发生过程B，Ce+3被氧化。4反应是速率控制步骤。4.5反应将自催化产生
，达到准定态时，有HBrO2KKHBrO3642。
可以看出：Br- 和BrO3是竞争HbrO2的。当K3 [Br- ]>K4[BrO3]时，自催化过程不可能发精品文档 精品文档 生。自催化是BZ振荡反应中必不可少的步骤，否则该振荡不能发生。研究表明，Br-的临界浓度为： 36334crit-BrO105BrOKKBr
若已知实验的初始浓度[BrO3]，可由上式估算[Br- ]crit。 体系中存在着两个受溴离子浓度控制的过程A和过程B，当[Br- ]高于临界浓度[Br- ]crit
时发生过程A，当[Br- ]低于[Br-]crit时发生过程B。[Br- ]起着开关的作用，他控制着A,B
之间的变化。这样体系就在过程A、过程B间往复振荡。 在反应进行时，系统中[Br- ]、[HbrO2]、[Ce+3]、[Ce+4]都随时间作周期性的变化，实验中，可以用溴离子选择电极测定[Br- ]，用铂丝电极测定[Ce+4]、[Ce+3]随时间变化的曲线。溶液的颜色在黄色和无色之间振荡，若再加入适量的FeSO4邻菲咯啉溶液，溶液的颜色将在蓝色和红色之间振荡。 从加入硫酸铈铵到开始振荡的时间为t诱 ，诱导期与反应速率成反比。 即
RTEAkt表诱exp1
并得到 RTEAt表诱＝-ln1ln
作图诱t1ln～T1，根据斜率求出表观活化能表E。 本实验使用的BZ反应数据采集接口系统，并与微型计算机相连。通过接口系统测定电极的电势信号，经通讯口传送到PC。自动采集处理数据。 3.实验仪器与试剂 BZ反应数据采集接口系统 恒温槽 溴酸钾0.25 mol·dm-3 磁力搅拌器 硫酸3.00 mol·dm-3 丙二酸0.45mol·dm-3 硫酸铈铵4×10-3 mol·dm-3 微型计算机 反应器
4.实验步骤 （1）连接电极，将铂电极接入电压输出正端，参比电极接入电压输出负端。 （2）接通恒温槽，调节设定温度至30。启动微机，进入主菜单，打开BZ振荡反应数据采精品文档 精品文档 集接口装置。 （3）参数设置菜单中的参数直接使用实验预设的，不必变动。 （4）等待恒温槽达到设定的温度，软件窗口出现提示。 （5）在反应器内加入丙二酸溶液，硫酸溶液，溴酸钾溶液的混合溶液，每种溶液8ml。取硫酸铈铵溶液8ml于锥形瓶中，放入恒温槽内。 （6）5min后，开始实验，将之前准备好的硫酸铈铵溶液倒入反应器中，同时单击记录数据，系统开始采集电位信号。 （7）注意观察反应器中颜色变化，同时观察波形，当画完10完整波形后，点击停止采集。 （8）倒掉反应器中的溶液，用去离子水冲洗反应器和所用电极。 （9）同时调节恒温槽的温度使其升高3度，并电极软件上的“下一次实验”，调整预设温度至33，确定。 （10）重复以上的步骤，每次测量都需要调节温度，并洗刷反应器和电极。 （11）实验完毕后，将原始数据拷贝，关闭仪器电源，冲洗电极和反应器。 5.实验数据及处理 本实验采用A处理方法。 （1）各温度下的电位-时间图像 原始数据中存在一些干扰数据，将干扰数据剔除后作出如下图像。 30℃电位-时间图
-10001002003004005006007008008008509009501000105011001150
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B
33℃电位-时间图 精品文档
精品文档 01002003004005006008008509009501000105011001150
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36℃电位-时间图 01002003004005008509009501000105011001150
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B
39℃电位-时间图 01002003004008509009501000105011001150
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计算所绘制的曲线的十个波峰值的平均值，确定此电位差值所对应的时间，这就是起波时间。 精品文档
精品文档 序号 实际实验温度/K 起波时间/s 1 303.25 227.9
2 306.45 193.6
3 309.55 166.0 4 312.90 153.3
（2）作出 （ 锈 ）- 的图像
0.003200.003220.003240.003260.003280.00330-5.5-5.4-5.3-5.2-5.1-5.0 B Linear Fit of B
BA
Equationy = a + Adj. R-Squ0.98348ValueStandard ErBIntercep8.0420.98901BSlope-4080.607304.52467
斜率值为-4080.607 精品文档
精品文档 根据RTEAt表诱＝-ln1ln可求得 表 =-8.314*（-4080.607）=33929.16J/mol 对于振荡曲线就是由于 浓度的高低会有两种反应过程， 浓度的高低会决定具体反应的过程，而铂电极是用来 浓度的变化，恰好是反应过程B中有 的参与，所以曲线的这种振荡表示的是 浓度的周期性变化，也就间接的表示了 浓度的周期性变化。
6.数据分析 拟合相关度为0.98348，说明拟合较好。但是前两组从拟合直线上还是能明显看出前两组数据偏差较大。本次试验的误差来源有如下几项： （1）实验过程中温度有变化，从原始数据上可以很明显的看到反应初始温度和反应结束的温度是不同的，而且均偏离预设温度，这说明反应的控温是不到位的。 （2）加入硫酸铈铵溶液和开始记录实验数据没有同步，这样可能会使起波时间受到一定影响，但是这个在时间上的影响对实验结果的影响并不大。 （3）由于实验要求需要恒温硫酸铈铵溶液一段时间，但是在实验时可能溶液的温度还没有达到预定的温度就开始实验了。 （4）仪器本身也是存在一定误差的，从微机上做出的图像可以看出仪器本身对结果有一定的干扰。 7.思考题 （1）什么是化学振荡现象？产生化学振荡需要什么条件？ 化学振荡就是反应系统中某些物理量随时间做周期性的变化。 发生化学振荡现象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；
2.反应历程中应包含自催化的步骤； 3.体系必须存在两个或两个以上的稳定状态。 （2）本实验中直接测定的是什么量？目的是什么？ 本实验直接测定的是电位差，通过波形和电位差可以求出起波时间，根据起波时间和反应的温度求表观活化能。