BZ振荡反应实验报告

B-Z 振荡反应 实验日期：2016/11/24 完成报告日期：2016/11/25 1 引言 1.1 实验目的 1. 了解Belou sov -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 对于以 B-Z 反应为代表的化学振荡现象，目前被普遍认同的是 Field，kooros 和 Noyes在 1972 年提出的FKN 机理，，他们提出了该反应由萨那个主过程组成： 过程 A ① ② 式中为中间体，过程特点是大量消耗。反应中产生的 能进一步反应，使有机物 MA 如丙二酸按下式被溴化为 BrMA, (A1) (A2) 过程 B ③ ④ 这是一个自催化过程，在消耗到一定程度后，才转化到按以上③、④两式进行反应，并使反应不断加速，与此同时，催化剂氧化为。在过程 B 的③和④中，③的正反应是速率控制步骤。此外，的累积还受到下面歧化反应的制约。 ⑤ 过程 C MA 和使离子还原为，并产生（由）和其他产物。这一过程目前了解得还不够，反应可大致表达为： ⑥2++f+2+其他产物 式中 f 为系数，它是每两个离子反应所产生的数，随着 与 MA 参加反应的不同比例而异。过程 C 对化学振荡非常 重 要 。如果 只 有 A 和 B，那就 是一般 的自催化反应或 时钟 反应，进行一次 就 完成。正是由于过程 C，以有机物 MA 的消耗为代价 ，重 新 得到和，反应得以重 新 启 动 ，形 成周 期性 的振荡。 丙二酸的B-Z 反应，MA 为，即 为，总 反应为： 322BrOBrHHBrOHOBr22HBrOBrHHOBr2HBrOBrHOBr22HOBrBrHBrH O2BrMABrMABrH32222BrOHBrOHBrOH O342222222BrOCeHHBrOCeBr2HBrO3Ce 4Ce 2HBrO232HBrOBrOHOBrHBrMA4Ce 3Ce BrBrMA4Ce MA BrMA Br3Ce 4Ce BrBrMABr3Ce 22()CHCOOHBrMA2()BrCH COOH 它是由①+②+4×③+4×④+2×⑤+5×（A1）+5×（A2），再加上⑥的特征， 组合而成。但这个反应式只是一种计量方程，并不反应实际的历程。 按在 FKN 机理的基础上建立的俄勒冈模型，可以导得，振荡周期 t振与过程 C 即反应步骤⑥的速率系数以及有机物的浓度呈反比关系，比例常数还与其他反应步骤的速率系数有关。当测定不同温度下的振荡周期 t振，如近视地忽略比例常数随温度的变化，可以估算过程 C 即反应步骤⑥的表观活化能。另一方面，随着反应的...