Briggs-Rauscher 振動色変化反応

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「振動時計」としても知られるブリッグス・ラウシャー反応は、化学振動子反応の最も一般的な例の 1 つです。 3 つの無色の溶液が一緒に混合されると、反応が始まります。得られた混合物の色は 振動する クリア、アンバー、ディープ ブルーの間で約 3 ～ 5 分間。溶液は青と黒の混合物になります。

ソリューション A

ヨウ素酸カリウム (KIO) 43 g を追加します。₃) ~ 800 mL の蒸留水に。 4.5 mL でかき混ぜる 硫酸 (H₂それで₄）。ヨウ素酸カリウムが溶解するまで攪拌を続けます。 1 L に希釈します。

ソリューション B

15.6 g のマロン酸 (HOOCCH₂COOH) および 3.4 g 硫酸マンガン一水和物 (MnSO₄.ひ₂O) ~800 mL の蒸留水に。バイテックス澱粉 4 g を追加します。溶けるまでかき混ぜます。 1 L に希釈します。

ソリューション C

30% 過酸化水素 (H の 400 mL を希釈します。₂〇₂) から 1 L.

材料

• 各溶液 300 mL
• 1Lビーカー
• 攪拌皿
• 磁気攪拌棒

手順

1. 大きなビーカーに攪拌棒を置きます。
2. ビーカーに溶液 A と B をそれぞれ 300 mL 注ぎます。
3. 攪拌プレートをオンにします。大きな渦を生成する速度を調整します。
4. ビーカーにソリューション C の 300 mL を追加します。ソリューション A + B を混合した後、ソリューション C を必ず追加してください。そうしないと、デモンストレーションが機能しません。楽しみ！

ノート

このデモは、ヨウ素を進化させます。切る安全ゴーグル手袋を着用し、換気の良い部屋、できれば換気フードの下でデモンストレーションを行います。ときは注意してください ソリューションの準備 、化学物質には強い刺激性物質が含まれているため、 酸化剤 .

掃除

ヨウ素をヨウ化物に還元して中和します。混合物に約 10 g のチオ硫酸ナトリウムを追加します。混合物が無色になるまでかき混ぜます。ヨウ素とチオ硫酸塩の反応は発熱性であり、混合物は高温になることがあります。冷却したら、中和された混合物を水で排水管に洗い流してもよい。

ブリッグス・ラウシャー反応

IO₃^-+ 2H₂〇₂+CH₂(CO₂H)₂+ H⁺-> ICH (CO₂H)₂+ 2 〇₂+ 3H₂〇

この反応は2つに分けられます 成分反応 :

IO₃^-+ 2H₂〇₂+ H⁺--> 戻る + 2 O₂+ 2H₂〇

この反応は、ラジカルプロセスによって発生する可能性があります。^-濃度が低い場合、または非ラジカルプロセスによって I^-集中力が高い。どちらのプロセスも、ヨウ素酸塩を次亜ヨウ素酸に還元します。ラジカルプロセスは、非ラジカルプロセスよりもはるかに速い速度で次亜ヨウ素酸を形成します。

第 1 成分反応の HOI 生成物は、第 2 成分反応の反応物です。

ほい＋のみ₂(CO₂H)₂-> ICH (CO₂H)₂+ H₂〇

この反応も、次の 2 つの成分反応で構成されます。

私^-+ 戻る + H⁺--> 私は₂+ H₂〇

私₂CH₂(CO₂H)₂--> 私は₂(CO₂H)₂+ H⁺+ 私^-

琥珀色は、I の生成によるものです。₂.私は₂ラジカルプロセス中にHOIが急速に生成されるためです。根本的なプロセスが発生している場合、HOI は消費されるよりも速く作成されます。一部の HOI は使用されますが、超過分は過酸化水素私に^-.増え続ける私^-集中力は、非ラジカルプロセスが引き継がれるポイントに到達します。ただし、非ラジカル プロセスは、ラジカル プロセスとほぼ同じ速さで HOI を生成しません。₂作成されるよりも速く消費されます。最終的に私は^-集中力が十分に低下すると、根本的なプロセスが再開され、サイクルが繰り返されます。

深い青色はIの結果です^-そして私₂溶液中に存在するデンプンに結合します。

ソース

B・Z・シャカシリ、1985年、 Chemical Demonstrations: A Handbook for Teachers of Chemistry、vol。 2 、pp。248-256。