bz化學(xué)振蕩反應(yīng)實驗報告

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1、為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃bz化學(xué)振蕩反應(yīng)實驗報告　　學(xué)院：理學(xué)院專業(yè)：應(yīng)用化學(xué)　　指導(dǎo)教師：實驗時間：　　姓名：學(xué)號：　　BZ振蕩反應(yīng)實驗　　摘要：本文用鉑電極及217型甘汞電極做參比電極測定了B-Z振蕩反應(yīng)的電位變化曲線，通過改變溫度、酸度及KBrO3濃度觀察對反應(yīng)誘導(dǎo)期、振蕩周期的影響，獲得了表觀活化能等參數(shù)。　　關(guān)鍵詞：B-Z振蕩反應(yīng)、溫度、酸度、濃度、變化　　1、前言　　BZ振蕩反應(yīng)歷史化學(xué)振蕩反應(yīng)是具有非線性動力學(xué)微分速

2、率方程，是在開放體系中進(jìn)行的遠(yuǎn)離平衡的一類反應(yīng)。體系與外界環(huán)境交換物質(zhì)和能量的同時，通過采用適當(dāng)?shù)挠行蚪Y(jié)構(gòu)狀態(tài)耗散環(huán)境傳來的物質(zhì)和能量。這類反應(yīng)與通常的化學(xué)反應(yīng)不同，它并非總是趨向于平衡態(tài)的?！　?921年，伯克利加州大學(xué)的布雷(Bray，William)在用碘作催化劑使過氧化氫分解為水和氧氣時，第一次發(fā)現(xiàn)了振蕩式的化學(xué)反應(yīng)。但依據(jù)經(jīng)典熱力學(xué)第二定律，認(rèn)為任何化學(xué)反應(yīng)只能走向退化的平衡態(tài)，因而當(dāng)時的化學(xué)家否定了這個發(fā)現(xiàn)。目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，

3、并確保其在這個行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃　　1952年，英國數(shù)學(xué)家圖靈通過數(shù)學(xué)計算的方法，在理論上預(yù)見了化學(xué)振蕩這類現(xiàn)象的可能性。1958年，俄國化學(xué)家別洛索夫(Belousov)和扎鮑廷斯基(Zhabotinskii)首次報道了以金屬鈰作催化劑，檸檬酸在酸性條件下被溴酸鉀氧化時可呈現(xiàn)化學(xué)振蕩現(xiàn)象：溶液在無色和淡黃色兩種狀態(tài)間進(jìn)行著規(guī)則的周期振蕩。該反應(yīng)即被稱為Belousov-Zhabotinskii反應(yīng)，簡稱B-Z

4、反應(yīng)?！　?969年，現(xiàn)代動力學(xué)奠基人普里戈金提出耗散結(jié)構(gòu)理論，人們才清楚的認(rèn)識到振蕩反應(yīng)產(chǎn)生的原因：當(dāng)體系遠(yuǎn)離平衡態(tài)時，即在非平衡非線性區(qū)，無序的均勻態(tài)并不總是穩(wěn)定的。在特定的動力學(xué)條件下，無序的均勻定態(tài)可以失去穩(wěn)定性，產(chǎn)生時空有序的狀態(tài)，這種狀態(tài)稱之為耗散結(jié)構(gòu)。例如濃度隨時間有序的變化(化學(xué)振蕩)，濃度隨時間和空間有序的變化(化學(xué)波)等。耗散結(jié)構(gòu)理論的建立為振蕩反應(yīng)提供了理論基礎(chǔ)，從此，振蕩反應(yīng)贏得了重視，它的研究得到了迅速發(fā)展。目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升

5、其的專業(yè)水平，并確保其在這個行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃　　化學(xué)振蕩是一類機(jī)理非常復(fù)雜的化學(xué)過程，F(xiàn)ield、Koros、Noyes三位科學(xué)家經(jīng)過四年的努力，于1972年提出俄勒岡模型，用來解釋并描述B-Z振蕩反應(yīng)的很多性質(zhì)。該模型包括20個基元反應(yīng)步驟，其中三個有關(guān)的變量通過三個非線性微分方程組成的方程組聯(lián)系起來，該模型如此復(fù)雜以至20世紀(jì)的數(shù)學(xué)尚不能一般地解出這類問題，只能引入各種近似方法。測定、研究BZ化學(xué)振蕩反應(yīng)

6、可采用離子選擇性電極法、分光光度法和電化學(xué)等方法?！　》磻?yīng)原理　　將含有溴酸鉀、丙二酸的溶液與溶于硫酸的硝酸鈰溶液混合，由于Ce4+呈黃色而Ce3+無色，反應(yīng)中還可以觀察到體系在黃色和無色之間作周期性的振蕩?！　”嵩诹蛩峤橘|(zhì)中及金屬鈰離子的催化作用下被溴酸氧化。在過量丙二酸存在時，凈反應(yīng)過程為：　　2BrO3-+3CH2(COOH)2+2H+=2BrCH(COOH)2+3CO2?+4H2O　　根據(jù)FKN機(jī)理，B-Z振蕩不少于11個元反應(yīng)，若抓住其中三個關(guān)鍵　　物質(zhì)，HBrO2、Br-、Ce4+/Ce3+，則可以簡

7、化為用6個元反應(yīng)來描述：過程A：當(dāng)[Br-]足夠大時　　BrO3-+Br-+2H+?HBrO2+HOBr　　HBrO2+Br-+H+?HOBr　　。過程B：當(dāng)[Br-]較小時，Ce3+按下式被氧化?！　rO3-+HBrO2+H+?2BrO2+H2O　　BrO2+Ce3++H+?HBrO2+Ce4+　　-2HBrO2?BrO3+HOBr+H+　　過程C：溴離子Br?再生　　4Ce4++BrCH(COOH)2+H2O+HOBr?2Br-+4Ce3++3CO2+6H+過程A、B、C合起來組成反應(yīng)系統(tǒng)中一個振蕩周期。目的-

8、通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃　　從過程B看出，當(dāng)[Br-]較小時，HBrO2的生成具有自催的特點(diǎn)?！　‘?dāng)[Br-]足夠大時，HBrO2按反應(yīng)消