物理化学实验\实验十二 B-Z振荡反应

物理化学实验\实验十二 B-Z振荡反应物理化学实验实验十二B-Z振荡反应一、实验目的要求二、实验原理三、仪器试剂四、实验步骤五、实验注意事项六、数据处理七、思考题一、实验目的要求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反应的基本原理。3、测定在不同温度下振荡反应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。4、了解化学振荡反应的电势测定方法。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...

$物理化学实验\实验十二 B-Z振荡反应$

物理化学实验实验十二B-Z振荡反应一、实验目的要求二、实验原理三、仪器试剂四、实验步骤五、实验注意事项六、数据处理七、思考题一、实验目的要求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反应的基本原理。3、测定在不同温度下振荡反应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。4、了解化学振荡反应的电势测定方法。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。本实验体系中有两种离子（Br-和Ce3+）的浓度发生周期性的变化，其变化的过程实际上均为氧化还原反应。因而，可以设计成电极反应，而电极电势的大小与产生氧化还原物质的浓度有关。本实验采用饱和甘汞电极为参比电极，铂电极为导电电极，与溶液中的Ce3+/Ce4+构成氧化还原电极，记录电池电动势（U）随时间（t）变化的情况，以表征两种离子（Br-和Ce3+）的浓度变化，绘制U-t曲线。丙二酸在溶有硫酸铈的酸性溶液中被溴酸钾氧化的反应为：3H++3BrO3-+5CH2(COOH)23BrCH(COOH)2+4CO2+5H2O+2HCOOH通过计算机在线检测，利用程序处理数据、打印图形，并自动得到直线斜率。三、仪器试剂仪器：BZ振荡反应仪器一套；超级恒温槽一台；计算机采集系统及打印机；25mL移液管4支。试剂：丙二酸（A.R.）；溴酸钾（G.R.）；硫酸铈铵（A.R.）；硫酸(A.R.)。四、实验步骤1、配制溶液。2、连接好振荡反应装置，打开超级恒温槽，将温度调节到25.0℃±0.1℃。3、依次启动计算机，启动程序，选择适当的COM接口，设置好坐标。4、分别测定30℃、35℃、40℃、45℃、50℃时的电动势。五、实验注意事项1、实验中溴酸钾试剂纯度要求高，所使用的反应容器一定要冲洗干净，磁力搅拌器中转子位置及速度都必须加以控制。2、配制4×10-3mol·L-1的硫酸铈铵溶液时，一定要在0.2mol·L-1的硫酸介质中配制。否则易发生水解反应，使溶液混浊。3、实验结束后，将甘汞电极旁的胶帽扣好，然后将电极放在饱和KCl溶液中。在反应器中加入去离子水，放入铂电极。4、加样顺序对体系的振荡周期有影响，故实验过程中加样顺序要保持一致。六、数据处理1、从U-t曲线中得到诱导期和第一、二振荡周期。2、根据t诱、t1振、t2振与T的数据，作ln（1/t诱）-1/T和ln（1/t1振）-1/T图，并给出直线的斜率。由直线的斜率求出表观活化能E诱、E振。七、思考题1、影响诱导期和振荡周期的主要因素有哪些？2、本实验中铈离子的作用是什么？3、本实验中所使用的甘汞电极为什么必须用1mol·L-1的H2SO4作液接？

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