pH 1.5~1.4 1.5~1.4 1.5~1.4 1.6 1.6~1.5 1.6~1.5
週期數 14 18 11 12 11 11
二、不同週期數時加入甲基黃:
pH 1.5~1.4 1.5~1.4 1.5~1.4 1.5~1.4 1.8~1.5 1.5~1.4
週期數 0 14 18 11 14 10
三、不同滴數的甲基黃:
關於甲基黃酒精溶液的濃度和滴數了,我們最後實驗出最適合的濃度是0.0005M一滴,這樣的實驗結 果將會讓變色最明顯且不至於停止振盪反應,而且週期數也夠多次,最方便觀察。
參考資料二、第18屆旺宏科學獎 善Bang 的化學鐘―B-R 震盪反應
https://www.mxeduc.org.tw/scienceaward/history/projectDoc/18th/doc/SA18-424_final.pdf
A 5mL 5mL 5mL 5mL
B 5mL 5mL 5mL 5mL
C 5mL 5mL 5mL 5mL
甲基黃 振盪2次加0滴甲基 黃酒精溶液
振盪2次加1滴甲基 黃酒精溶液
振盪2次加2滴甲基 黃酒精溶液
振盪2次加3滴甲基 黃酒精溶液
顏色 無➝金➝藍➝無
(最終棕)
無➝金➝藍➝紅➝
無(最終棕)
無➝金➝藍➝紅➝
無(最終棕)
無➝金➝藍➝
(最終紅) pH 1.5~1.4 1.5~1.4 1.5~1.4 1.5~1.4
週期數 31 31 34 2
四、振盪反應時的pH值及氫離子濃度:
反應中的pH值也相當重要,我們一開始就是針對pH值來構想這個實驗,不管是否加甲基黃,實驗發 現反應中的pH值大約都落在1.6~1.1,氫離子濃度大約都落在0.03~0.07左右,且呈現持續變更酸性 的趨勢,而根據總反應方程式,氫離子應該會被消耗,與實驗結果不合,依公式推測為雙氧水或碘化 鉀氧化分解造成。
五、振盪反應時的Arduino波形分析:
下二圖是取自三色振盪和四色振盪中的部分Arduino的波形,放大加以比對二者區別,由此二圖可以 發現四色振盪明顯多了一個鋸齒狀(紅色圈的部分),因此我們研判此鋸齒狀為紅色,但實際操作時因 紅色較不明顯,所以較難觀察到,但利用Arduino可以明顯觀察到此處。
三色振盪 四色振盪
六、不同濃度的反應物:
改變不同濃度的A、B、C溶液時,對反應的結果有明顯影響:降低A的濃度時,反應的週期數會下降,
反應速率也會下降;降低B的濃度時,反應的藍色會變淺,藍色變回無色的速率變慢;降低C的濃度 時,反應的變色會更加不明顯。將來可以由濃度變化求四色振盪的級數。
正常 A溶液濃度減半
B溶液濃度減半 C溶液濃度減半
七、不同溫度:
不同溫度時,各實驗的週期及顏色趨勢相近,溫度愈高,振盪反應的週期較快、週期數較多,總反應的時 間也較短,而顏色無明顯差異,推測是因為溫度高使粒子振盪較劇烈,導致反應速率變快;且促使反應物 消耗,使週期數會有變少的趨勢。
15℃ 20℃
25℃ 30℃
結論
一、在BR振盪中,將A、B、C溶液混合後不攪拌,在第2週期加入1滴甲基黃酒精溶液,我們做出了 BR四色振盪(無➝金➝藍➝紅),且利用酒精能夠讓振盪反應週期數變多的這個特性,讓加入甲基 黃會使週期數變少的問題獲得解決。二、我們認為甲基黃參與了氧化還原振盪,因為𝐻2𝑂2或𝐾𝐼𝑂3將酸性的甲基黃氧化,使其由粉紅色變 無色;我們還在努力證明,𝐶𝐻2(𝐶𝑂𝑂𝐻)2可將被氧化的甲基黃,由無色再還原回粉紅色。
三、利用Arduino可讓我們更了解四色振盪,與反應時的濃度、溫度的關係。
四、藉由加入不溶於水的乙酸乙酯、正己烷和乙醚到反應中,溶解反應中的碘分子,也可產生分層 四色的結果。