Колебания цвета

Если смешать водные растворы триоксобромата калия и лимонной кислоты и добавить немного серной кислоты и сульфата церия, раствор начнет в строго определенные интервалы времени то принимать желтую окраску, то обесцвечиваться.

В растворе протекают «колебательные реакции», которые открыл и изучил советский химик Борис Павлович Белоусов (1893—1970).

Вначале происходит окисление ионов Се3 + сульфата церия Ce2(S04)3 бромат-анионами Вг03~: 6Ce3++BrOj + 6H+ = 6Ce4f+Br-+3H20. (1) Из-за появления ионов Се4 + окраска раствора становится желтой.

Затем катионы Се4+ окисляют лимонную кислоту (СН2СООН)2С(ОН)СООН в ацетондикарбоновую кислоту (СН2СООН)2СО: (СН2СООН)2С(ОН)СООН + 2Се4 + = = (СН2СООН)2СО + 2Се3+ + С02|+2Н+... (2) Эта реакция вызывает обесцвечивание раствора. Появившиеся ионы Вг~ тотчас же взаимодействуют с триоксоброматными ионами BrOj с образованием брома Вг2, который немедленно окисляет катионы Се31: 5ВГ+Вг03- +6Нь=ЗВг2 + ЗН20, (3) 2Се3++Вг2 = 2Се4+ + 2Вг. (4) Реакции (1), (3) и (4) протекают быстро и вызывают внезапное появление желтой окраски раствора, вызванной присутствием катионов Се4 + . Ритм реакций можно ускорить или замедлить, изменяя концентрации взятых реагентов и температуру.

После реакций (3) и (4) опять вступает в дело реакция (2), и все они повторяются вновь, пока не будет израсходован один из реагентов — бромат калия КВЮ3 или лимонная кислота.

Остается добавить, что катионы Се3+ и Се4+ участвуют в реакции в виде аквакатионов [Се(Н20)6]3+ и [Се(Н20)б]4+.