BZ震荡反应

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摘要:BZ震荡反应一、实验目的（1）了解BZ振荡反应的基本原理；体会自催化过程是产生振荡反应的必要条件。（2）初步理解耗散结构系统远离平衡的非线性动力学机制。（3）掌握测定反应系统中电势变化的方法；了解溶液配制要求及反应物投放顺序二、实验原理自然界存在大量远离平衡的敞开系统，它们的变化规律不同于通常研究的平衡或近平衡的封闭系统，与之相反，它们是趋于更加有秩序、更加有组织。由于这类系统在其变化过程中与外部环境进行了物质和能量的交换，并且采用了适当的有序结构来耗散环境传来的物质和能量，这样的过程称为耗散过程。受非线性动力学控制，系统变化显示了时间、空间的周期性规律。目前研究的较多、较清楚的典型耗散结构系统为BZ振荡反应系统，即有机物在酸性介质中被催化溴氧化的一类反应，如丙二酸在Ce4+的催化作用下，自酸性介质中溴氧化的反应。BZ振荡反应是用首先发现这类反应的前苏联科学家Belousov及Zhabotinsky的名字而命名的，其化学反应方程式为：（2-49）真实反应过程是比较复杂的，该反应系统中中间物HBrO是至关重要的，它导致反应系统自催化过程发生，从而引起反应振荡。为简洁的解释反应中有关现象，对反应过程适当简化如下：当Br浓度不高时，产生的HBrO中间物能自催化下列过程：（2-50）（2-51）在反应（2-51）中快速积累的Ce又加速了下列氧化反应：（2-52）通过反应（2-52），当达到临界浓度值后，应：反应系统中下列反应成为主导反（（2-54）2-53）反应（2-54）与反应（2-50）对HBrO竞争，使得反应（2-54）、（2-51）几乎不发生。Br不断

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