碘鐘反應(yīng)碘鐘實(shí)驗(yàn)

29%過(guò)氧化氫溶液、丙二酸、硫酸錳、可溶性淀粉、碘酸鉀、1mol/L硫酸

1、配置甲溶液：量取97mL29%的過(guò)氧化氫溶液，轉(zhuǎn)移入250mL容量瓶里，用蒸餾水稀釋到刻度，得3.6mol/L過(guò)氧化氫溶液。

2、配置乙溶液：分別稱取3.9g丙二酸和0.76g硫酸錳，分別溶于適量水中。另稱取0.075g可溶性淀粉，溶于50mL左右沸水中。把三者轉(zhuǎn)移入250mL容量瓶里，稀釋到刻度，得到含0.15mol/L丙二酸、0.02mol/L硫酸錳、和0.03%淀粉的混合溶液。

3、配置丙溶液：稱取10.75g碘酸鉀溶于適量熱水中，再加入20mL2mol/L硫酸溶液酸化。轉(zhuǎn)移入250mL容量瓶里，稀釋到刻度，得到0.2mol/L碘酸鉀和0.08mol/L硫酸的混合溶液。

4、將甲、乙、丙三組溶液以等體積混合在錐形瓶中，這混合溶液分別含過(guò)氧化氫1.2mol/L、丙二酸0.05mol/L、硫酸錳0.0067mol/L、碘酸鉀0.067mol/L、淀粉0.01%?；旌虾螅磻?yīng)液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)紫色，幾秒后褪為無(wú)色，接著又稱琥珀色變逐漸加深，藍(lán)紫色又反復(fù)出現(xiàn)，幾秒后又消失，這樣周而復(fù)始地呈周期性變化。這種振蕩反應(yīng)，又叫“碘鐘反應(yīng)”。振蕩周期約為8秒，反復(fù)振蕩能持續(xù)10多分鐘。

向硫酸酸化的過(guò)氧化氫溶液中加入碘酸鉀、硫代硫酸鈉和淀粉的混合溶液。此時(shí)在體系中存在兩個(gè)主要反應(yīng)，化學(xué)方程式為：

H2O2(aq)+3I?(aq)+2H+→ I3?+2H2O

I3?(aq)+2S2O32?(aq) → 3I?(aq)+S4O62?(aq)

向用硫酸酸化的碘酸鹽中加入亞硫酸氫鈉（以及少量淀粉溶液），此時(shí)體系中出現(xiàn)如下反應(yīng)：

IO3? (aq) + 3HSO3? (aq) → I? (aq) + 3HSO4?(aq)

然后過(guò)量的碘酸根離子與碘離子發(fā)生歸中反應(yīng)：

IO3? (aq) + 5I? (aq) + 6H+ (aq) → 3I2 + 3H2O (l)

接著亞硫酸氫鈉將生成的碘還原：

I2 (aq) + HSO3? (aq) + H2O (l) → 2I? (aq) + HSO4?(aq) + 2H+ (aq)

通過(guò)過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸鈉或過(guò)硫酸銨將碘離子氧化成碘單質(zhì)。加入硫代硫酸鈉可以將碘單質(zhì)還原回碘離子。化學(xué)方程式如下：

2I?(aq) + S2O82?(aq) → I2 (aq)+ 2SO42?(aq)

I2 (aq) + 2S2O32?(aq) → 2I?(aq) + S4O62?(aq)

將盧戈氏碘液、氯酸鈉和高氯酸混合，化學(xué)方程式如下：

I3? → I? + I2

ClO3? + I? + 2H+ → HIO +HClO2

ClO3? + HIO + H+ → HIO2 + HClO2

ClO3? + HIO2 → IO3? + HClO2

1、碘鐘反應(yīng)速率與溫度有關(guān)；

2、丙溶液會(huì)隨室溫降低，碘酸鉀以晶體析出，微熱又溶解。甲溶液不宜放置太久，否則過(guò)氧化氫分解失效而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗；

3、不可隨意更改藥品用量。