化学词典告诉你碘钟实验化学原理以及注意事项。化学是我们学生时代最为神奇的一门学科。学习化学意味着可以配合老师、同学一起参与做大大小小的化学实验,了解其中的奥秘。而今天小编要为大家介绍的是化学当中最经典的一个实验——碘钟实验。下面先来看看碘钟实验的实验原理吧!
碘钟实验化学原理
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,并在几秒钟后变成淀蓝色。碘钟反应可以通过不同的途径实现。
过氧化氢型碘钟
向硫酸酸化的过氧化氢溶液中加入碘化钾、硫代硫酸钠和淀粉的混合溶液。此时在体系中存在两个主要反应,化学方程式为:
H2O2(aq)+3I-(aq)+2H+(aq)→I3-(aq)+2H2O(l)
I3-(aq)+2S2O32-(aq)→3I-(aq)+S4O62-(aq)
碘酸盐型碘钟
向用硫酸酸化的碘酸盐中加入亚硫酸氢钠(以及少量淀粉溶液),此时体系中出现如下反应:
IO3-(aq)+3HSO3-(aq)→I-(aq)+3HSO4-(aq)
然后过量的碘酸根离子与碘离子发生归中反应:
IO3-(aq)+5I-(aq)+6H+(aq)→3I2+3H2O(l)
接着亚硫酸氢钠将生成的碘还原:
I2(aq)+HSO3-(aq)+H2O(l)→2I-(aq)+HSO4-(aq)+2H+(aq)
过硫酸盐型碘钟
通过过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵将碘离子氧化成碘单质。加入硫代硫酸钠可以将碘单质还原回碘离子。化学方程式如下:
2I-(aq)+S2O82-(aq)→I2(aq)+2SO42-(aq)
I2(aq)+2S2O32-(aq)→2I-(aq)+S4O62-(aq)
氯酸盐型碘钟
将卢戈氏碘液、氯酸钠和高氯酸混合,化学方程式如下:
I3-→I-+I2
ClO3-+I-+2H+→HIO+HClO2
ClO3-+HIO+H+→HIO2+HClO2
ClO3-+HIO2→IO3-+HClO2
碘钟实验操作注意事项
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。
不可随意更改药品用量。