实验原理 某些化学反应体系中,会出现非平衡非线 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 化学振荡现象的发生必须满足三个条件: (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
本实验研究的振荡反应为2BrO-+3CH2(COOH2 2H→2BrCH(COOH2+3CO2+4H2O,该反应可采 用包含9步反应的FKN机理进行解释。为了方便理解, 可进一步简化为如下3步 (1) BrO3-+ 2Br+ 3CH2(COOH)2+ 3H+-3BrCH(COOH)2+ 3H2O (2) BrO3-+4Ce3++ 5H+- HOBr+ 4Ce4++ 2H,O (3) BrCH(COOH)+4Ce4++ HOBr +H,- 2Br+3C0,+ 4Ce3++ 6H+ 将上面3个反应式相加就组成了反应系统中的一个振 荡周期。溴离子不仅是催化剂,而且反应体系中存在 两个受溴离子浓度控制的过程,即[Br起着转向开关 的作用
实验方法 本实验在CH821型电化学分析仪上采用电化学方法测 定研究BZ化学振荡反应,即在不同的温度下通过测定因 ICe4和Ce3之比产生的电势随时间变化曲线,从曲线 中得到诱导时间(t)和振荡周期(t2) CHI电化学 分析仪 盐桥 EW 铂丝 参比电极 恒温水 搅拌子 计算机 搅拌器 寸间/秒