簡介
碘鐘反應（Iodine clock reaction）是一種化學振蕩反應，其體現了化學動力學的原理。它于1886年被瑞士化學家Hans Heinrich Landolt發現。在碘鐘反應中，兩種（或三種）無色的液體被混合在一起，并在幾秒鐘後變成靛藍色。碘鐘反應可以通過不同的途徑實現。下面介紹一個簡單的碘鐘實驗的途徑。
實驗藥品
29%過氧化氫溶液、丙二酸、硫酸錳、可溶性澱粉、碘酸鉀、1mol/L硫酸
實驗步驟
配置甲溶液：量取97mL29%的過氧化氫溶液，轉移入250mL容量瓶裡，用蒸餾水稀釋到刻度，得3.6mol/L過氧化氫溶液。
配置乙溶液：分别稱取3.9g丙二酸和0.76g硫酸錳，分别溶于适量水中。另稱取0.075g可溶性澱粉，溶于50mL左右沸水中。把三者轉移入250mL容量瓶裡，稀釋到刻度，得到含0.15mol/L丙二酸、0.02mol/L硫酸錳、和0.03%澱粉的混合溶液。配置丙溶液：稱取10.75g碘酸鉀溶于适量熱水中，再加入20mL2mol/L硫酸溶液酸化。轉移入250mL容量瓶裡，稀釋到刻度，得到0.2mol/L碘酸鉀和0.08mol/L硫酸的混合溶液。
将甲、乙、丙三組溶液以等體積混合在錐形瓶中，這混合溶液分别含過氧化氫1.2mol/L、丙二酸0.05mol/L、硫酸錳0.0067mol/L、碘酸鉀0.067mol/L、澱粉0.01%。混合後，反應液由無色變為藍紫色，幾秒後褪為無色，接着又稱琥珀色變逐漸加深，藍紫色又反複出現，幾秒後又消失，這樣周而複始地呈周期性變化。這種振蕩反應，又叫“碘鐘反應”。振蕩周期約為8秒，反複振蕩能持續10多分鐘。
注意事項
碘鐘反應速率與溫度有關。
丙溶液會随室溫降低，碘酸鉀以晶體析出，微熱又溶解。甲溶液不宜放置太久，否則過氧化氫分解失效而導緻實驗失敗。
不可随意更改藥品用量。
化學反應
過氧化氫型碘鐘
向硫酸酸化的過氧化氫溶液中加入碘化鉀、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)
碘酸鹽型碘鐘
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)
接着亞硫酸氫鈉将生成的碘還原：
I2 (aq) + HSO3 -(aq) + H2O (l) → 2I- (aq) + HSO4-(aq) + 2H +(aq)
過硫酸鹽型碘鐘
通過過硫酸鉀、過硫酸鈉或過硫酸铵将碘離子氧化成碘單質。加入硫代硫酸鈉可以将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)
氯酸鹽型碘鐘
将盧戈氏碘液、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
反應溫度對振蕩的影響
固定反應物加入順序和用量，依次改變體系的溫度至30℃，35℃，40℃，45℃，測出振蕩周期和誘導時間的變化。分别以誘導時間的對數和振蕩周期的對數對溫度的倒數作圖，得到表觀誘導活化能和振蕩活化能。
