碘钟反应(Iodine clock reaction)是一种化学振荡反应,其体现了化学动力学的原理。它于1886年被瑞士化学家Hans Heinrich Landolt发现。在碘钟反应中,两种(或三种)无色的液体被混合在一起,并在几秒钟后变成靛蓝色。碘钟反应可以通过不同的途径实现。下面介绍一个简单的碘钟实验的途径。
实验药品:
29%过氧化氢溶液、丙二酸、硫酸锰、可溶性淀粉、碘酸钾、1mol/L硫酸
实验步骤:
配置甲溶液:量取97mL29%的过氧化氢溶液,转移入250mL容量瓶里,用蒸馏水稀释到刻度,得3.6mol/L过
氧化氢溶液。
配置乙溶液:分别称取3.9g丙二酸和0.76g硫酸锰,分别溶于适量水中。另称取0.075g可溶性淀粉,溶于50mL
左右沸水中。把三者转移入250mL容量瓶里,稀释到刻度,得到含0.15mol/L丙二酸、0.02mol/L
硫酸锰、和0.03%淀粉的混合溶液。
配置丙溶液:称取10.75g碘酸钾溶于适量热水中,再加入20mL1mol/L硫酸溶液酸化。转移入250mL容量瓶
里,稀释到刻度,得到0.2mol/L碘酸钾和0.08mol/L硫酸的混合溶液。
将甲、乙、丙三组溶液以等体积混合在锥形瓶中,这混合溶液分别含过氧化氢1.2mol/L、丙二酸0.05mol/L、
硫酸锰0.0067mol/L、碘酸钾0.067mol/L、淀粉0.01%。混合后,反应液由无色变为蓝紫色,几秒后褪为无色,
接着又称琥珀色变逐渐加深,蓝紫色又反复出现,几秒后又消失,这样周而复始地呈周期性变化。这种振荡反
应,又叫“碘钟反应”。振荡周期约为8秒,反复振荡能持续10多分钟。
注意事项:
碘钟反应速率与温度有关。
丙溶液会随室温降低,碘酸钾以晶体析出,微热又溶解。甲溶液不宜放置太久,否则过氧化氢分解失效而导致实验失败。
实验试剂:
30%过氧化氢、丙二酸、硫酸锰、可溶性淀粉、碘酸钾、浓硫酸、水
实验器材:
烧杯50ml三个、200ml一个、玻璃棒、滴管、量筒、容量瓶250ml一个。
溶液配制:
A溶液:量取20ml 30%过氧化氢,加30ml 水溶解,共50ml。
B溶液:称取3.9g 丙二酸,0.8g硫酸锰,以及【中号药匙】平平一匙(即不能冒尖)
水溶性淀粉(说明:原实验方案要求称量0.075g淀粉,这对于一般实验党很
难达到,所以在此做出如此简化。),配成250ml溶液,取出50ml使用。
C溶液:2.1g碘酸钾溶于50ml水。
实验开始:
1、现在的A、B、C溶液各50ml,将他们在200ml的大烧杯中稍加混合。这时几乎
不会有任何变化,但下一步需要尽快。
2、用滴管吸取浓硫酸,向已混合的溶液中滴加8滴,然后搅拌,反应即刻开始!
3、享受化学带来的无情魅力吧!
当浓硫酸太少时,体系的变色不会变蓝;当浓硫酸太多时,体系的蓝色很难变回来。
另外注意!当反应接近终止时可能会有碘蒸汽溢出,做好防范准备!
2015年