化學反應速率的測定

化學反應速率的測定第1頁/共22頁

目的與要求

實驗的重點和難點

儀器和試劑

基本操作

實驗原理

實驗內容數(shù)據(jù)記錄和處理

注意事項

思考題

Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第2頁/共22頁實驗目的與要求1、了解濃度、溫度和催化劑對反應速率的影響2、學習過二硫酸銨與碘化鉀反應的反應速率測定的原理和方法，計算反應速率和反應速率常數(shù)。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第3頁/共22頁重點與難點數(shù)據(jù)處理

作圖法處理數(shù)據(jù)Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第4頁/共22頁0.20mol·L－1(NH4)2S2O80.20mol·L－1KI

0.010mol·L－1Na2S2O30.20mol·L－1KNO3

0.20mol·L－1(NH4)2SO40.4%淀粉溶液0.02mol·L－1Cu(NO3)2儀器與試劑儀器：燒杯大試管量筒秒表溫度計水浴鍋液體藥品：材料：冰Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第5頁/共22頁1、量筒的使用2、秒表的使用3、數(shù)據(jù)處理方法基本操作Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第6頁/共22頁實驗原理水溶液中過二硫酸銨和碘化鉀發(fā)生如下反應：S2O82－

+3I－===2SO42－

+I3－（1）

其反應的微分速率方程可表示為：

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為了能夠測出反應在△t時間內S2O82－濃度的改變值，需要在混合(NH4)2S2O8和KI溶液的同時，加入一定體積已知濃度的Na2S2O3溶液和淀粉溶液，這樣在反應（1）進行的同時還進行下面的反應：I3－

+2S2O32－

==3I－

+S4O62－

(2)Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第8頁/共22頁

從反應式（1）和（2）可以看出，S2O82－減少的量為S2O32－減少量的一半，所以S2O82－在時間△t內減少的量可以從下式求得Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第9頁/共22頁

實驗中，通過改變反應物S2O82－和I－的初始濃度，測定消耗等物質的量的S2O82－所需要的不同的時間間隔（△t），計算得到反應物不同初始濃度的初速率，進而確定該反應的微分速率方程和反應速率常數(shù)。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第10頁/共22頁

實驗內容1、濃度對化學反應速率的影響2、溫度對反應速率的變化3、催化劑對反應速率的影響Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第11頁/共22頁

室溫下，用量筒分別量取20.0mL0.20mol·L－1KI溶液以及8.0mL0.010mol·L－1Na2S2O3溶液和2.0mL0.4％淀粉溶液，全部加入燒杯中，混合均勻。然后用另一量筒取20.0mL0.20mol·L－1(NH4)2S2O8溶液，迅速倒入上述混合液中，同時啟動秒表，并不斷攪動，仔觀察。當溶液剛出現(xiàn)藍色時，立即按停秒表，記錄反應時間和室溫。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第12頁/共22頁

實驗編號ⅠⅡⅢⅣⅤ

試劑用量

(mL)0.20mol·L－1(NH4)2S2O820.010.05.020.020.00.20mol·L－1KI20.020.020.010.05.00.010mol·L－1Na2S2O38.08.08.08.08.00.4%淀粉溶液2.02.02.02.02.00.20mol·L－1KNO300010.015.00.20mol·L－1(NH4)2SO4010.015.000混合液至反應物的起始濃度(mol·L－1)(NH4)2S2O8KINa2S2O3

反應時間Δt/sS2O82－的濃度變化ΔcS2O82－/mol·L－1

反應速率v室溫

℃Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第13頁/共22頁

按表1實驗IV中的藥品用量，將裝有碘化鉀、硫代硫酸鈉、硝酸鉀和淀粉混合溶液的燒杯和裝有過二硫酸銨溶液的小燒杯，放入冰水浴中冷卻，待它們溫度冷卻到低于室溫10℃時，將過二硫酸銨溶液迅速加到碘化鉀等混合溶液中同時計時并不斷攪動，當溶液剛出現(xiàn)藍色時，記錄反應2、溫度對反應速率的變化Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第14頁/共22頁實驗編號ⅥⅣⅦ反應溫度t/℃反應時間Δt/s反應速率v時間。此實驗編號記為VI。同樣方法在熱水中進行高于室溫10℃的實驗。此實驗編號記為VIIEvaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第15頁/共22頁3、催化劑對反應速率的影響

按表1實驗IV的用量，把碘化鉀、硫代硫酸鈉、硝酸鉀和淀粉溶液加到150mL燒杯中，再加入2滴0.02mol.L－1Cu(NO3)2溶液，攪勻然后迅速加入過二硫酸銨溶液，攪動記時。將此實驗的反應速率與表1中實驗IV的反應速定性地進行比較。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第16頁/共22頁數(shù)據(jù)記錄與處理

實驗編號ⅠⅡⅢⅣⅤlgvlgc(S2O82－)lgc(I－)mn反應速率常數(shù)k1、反應級數(shù)和反應速率常數(shù)的測定(用作圖法)Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第17頁/共22頁2、反應活化能的計算實驗編號ⅥⅣⅦ反應溫度t/℃室溫反應時間Δt/s反應速率v反應速率常數(shù)kEvaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第18頁/共22頁實驗編號室溫的平均速率常數(shù)值ⅥⅦ反應速率常數(shù)k/mol－1·l·s－1lgk反應活化能Ea/kJ·mol－1Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第19頁/共22頁(NH4)2S2O8一定要最后加，同時快速按下秒表。注意事項Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011