碘鍾反應是個啥?玩起來比魔術還6

2021-02-13 生活中的化學

超炫酷有沒有？化學就是如此充滿魔力，那麼問題來了，碘鍾反應是什麼？

碘鍾反應是一種化學振蕩反應，其體現了化學動力學的原理。它於1886年被瑞士化學家Hans Heinrich Landolt發現。在碘鍾反應中，兩種（或三種）無色的液體被混合在一起，並在幾秒鐘後變成碘藍色。

過氧化氫型碘鍾

向硫酸酸化的過氧化氫溶液中加入碘酸鉀、硫代硫酸鈉和澱粉的混合溶液。此時在體系中存在兩個主要反應，化學方程式為：

H2O2(aq)+3I−(aq)+2H+→ I3−+2H2O

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

 

碘酸鹽型碘鍾

 

向用硫酸酸化的碘酸鹽中加入亞硫酸氫鈉（以及少量澱粉溶液），此時體系中出現如下反應：

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

然後過量的碘酸根離子與碘離子發生歸中反應：

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)

 

過硫酸鹽型碘鍾 

通過過硫酸鉀、過硫酸鈉或過硫酸銨將碘離子氧化成碘單質。加入硫代硫酸鈉可以將碘單質還原回碘離子。化學方程式如下：

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

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

 

氯酸鹽型碘鍾

將盧戈氏碘液、氯酸鈉和高氯酸混合，化學方程式如下：

I3− → I− + I2

ClO3− + I− + 2H+ → HIO +HClO2

ClO3− + HIO + H+ → HIO2 + HClO2

ClO3− + HIO2 → IO3− + HClO2

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