过氧化氢催化分解速率常数的测定

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量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数

量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数

实验 量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数一、实验目的1. 学习使用量气法研究过氧化氢的分解反应2. 了解一级反应的特点,掌握用图解计算法求反应速率常数。

二、实验原理H 2O 2在室温下,没有催化剂存在时,分解反应进行得很慢,但加入催化剂(如Pt 、Ag 、MnO 2、碘化物)时能促使其较快分解,分解反应按下式进行:H 2O 2H 2O +12O2→ (C2-1)在催化剂KI 作用下,H 2O 2分解反应的机理为:H 2O 2H 2O ++KI KIO (慢)→ (C2-2)KIO KI +12O2(快)→(C2-3)整个分解反应的速度由慢反应(C2-2)决定:222222O H KI O H O H c c k dt dc =- (C2-4)式中c 表示各物质的浓度(mol·L -1),t 为反应时间(s ),22O H k 为反应速率常数,它的大小仅决定于温度。

在反应中作为催化剂的KI 的浓度保持不变,令KI O H 122c k k ⋅=,则2222O H 1O H c k dtdc =-(C2-5)式中k 1为表观反应速率常数。

此式表明,反应速率与H 2O 2浓度的一次方成正比,故称为一级反应。

将上式积分得:01ln ln c t k c t +-= (C2-5)式中c 0、c t 分别为反应物过氧化氢在起始时刻和t 时刻的浓度。

反应半衰期为:112/1693.02ln k k t ==(C2-6) 由反应方程式可知,在常温下,H 2O 2分解的反应速度与氧气析出的速度成正比。

析出的氧气体积可由量气管测量。

令V ∞表示H 2O 2全部分解所放出的O 2体积,V t 表示H 2O 2在t 时刻放出的O 2体积,则)(t t V V c -∝∞。

将该关系式带入(C2-5),得到∞∞+-=-V t k V V t ln )ln(1 (C2-7)本实验采用静态法测定HO2分解反应速率常数,实验装置见图C2-1。

量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数

量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数

实验 量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数一、实验目的1. 学习使用量气法研究过氧化氢的分解反应2. 了解一级反应的特点,掌握用图解计算法求反应速率常数。

二、实验原理H 2O 2在室温下,没有催化剂存在时,分解反应进行得很慢,但加入催化剂(如Pt 、Ag 、MnO 2、碘化物)时能促使其较快分解,分解反应按下式进行:H 2O 2H 2O +12O2→ (C2-1)在催化剂KI 作用下,H 2O 2分解反应的机理为:H 2O 2H 2O ++KI KIO (慢)→ (C2-2)KIO KI +12O2(快)→(C2-3)整个分解反应的速度由慢反应(C2-2)决定:222222O H KI O H O H c c k dt dc =- (C2-4)式中c 表示各物质的浓度(mol·L -1),t 为反应时间(s ),22O H k 为反应速率常数,它的大小仅决定于温度。

在反应中作为催化剂的KI 的浓度保持不变,令KI O H 122c k k ⋅=,则2222O H 1O H c k dtdc =-(C2-5)式中k 1为表观反应速率常数。

此式表明,反应速率与H 2O 2浓度的一次方成正比,故称为一级反应。

将上式积分得:01ln ln c t k c t +-= (C2-5)式中c 0、c t 分别为反应物过氧化氢在起始时刻和t 时刻的浓度。

反应半衰期为:112/1693.02ln k k t ==(C2-6) 由反应方程式可知,在常温下,H 2O 2分解的反应速度与氧气析出的速度成正比。

析出的氧气体积可由量气管测量。

令V ∞表示H 2O 2全部分解所放出的O 2体积,V t 表示H 2O 2在t 时刻放出的O 2体积,则)(t t V V c -∝∞。

将该关系式带入(C2-5),得到∞∞+-=-V t k V V t ln )ln(1 (C2-7)本实验采用静态法测定HO2分解反应速率常数,实验装置见图C2-1。

过氧化氢分解速率常数的测

过氧化氢分解速率常数的测

过氧化氢分解速率常数的测1 过氧化氢分解速率常数的测定是化学反应速率研究的一个重要方面。

该实验通过测量过氧化氢在不同浓度下的分解速率,来探究浓度对化学反应速率的影响,并为化学反应速率的理论模型提供实验依据。

以下是过氧化氢分解速率常数的测定实验报告。

一、实验目的1.探究过氧化氢在不同浓度下的分解速率;2.了解浓度对化学反应速率的影响;3.掌握化学反应速率的理论模型。

二、实验原理过氧化氢在酸性条件下可分解为水和氧气,反应方程式为:2H2O2(aq)→2H2O(l)+O2(g)。

该反应速率常数与反应物浓度有关,可以通过测量不同浓度下的反应速率,得到反应速率常数。

三、实验步骤1.准备实验用品:500mL烧杯、50mL量筒、100mL容量瓶、滴定管、磁力搅拌器、电子天平、称量纸、移液管、0.1000mol/L的H2SO4溶液、0.0100mol/L的H2O2溶液、去离子水。

2.将0.0100mol/L的H2O2溶液分别取10mL、20mL、30mL、40mL、50mL,用去离子水稀释至100mL容量瓶中。

3.在每个容量瓶中加入1mL的0.1000mol/L的H2SO4溶液,使反应在酸性条件下进行。

4.将每个容量瓶放置在磁力搅拌器上,记录下初始时间和溶液体积。

5.分别记录下每个容量瓶中产生气体时的时间,以及此时溶液的体积。

记录下实验数据。

6.根据实验数据计算反应速率常数。

四、实验结果与讨论实验数据如下表所示:从实验结果可以看出,随着H2O2浓度的增加,反应速率常数略有增加。

这表明在一定范围内,增加反应物浓度可以加快化学反应速率。

然而,当浓度增加到一定程度时,反应速率增加的幅度会逐渐减小。

此外,实验中还存在误差和不确定性因素,如测量误差、温度变化等,这些因素也会对实验结果产生影响。

五、结论通过本次实验,我们成功地测得了过氧化氢在不同浓度下的分解速率常数。

实验结果表明,随着浓度的增加,反应速率常数略有增加。

然而,当浓度增加到一定程度时,反应速率增加的幅度会逐渐减小。

量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数(精)

量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数(精)

实验量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数一、实验目的1. 学习使用量气法研究过氧化氢的分解反应2. 了解一级反应的特点,掌握用图解计算法求反应速率常数。

二、实验原理H 2O 2在室温下,没有催化剂存在时,分解反应进行得很慢, 但加入催化剂(如Pt 、 Ag 、 MnO 2、碘化物时能促使其较快分解,分解反应按下式进行:H 2O 2H 2O +2O2→ (C2-1在催化剂 KI 作用下, H 2O 2分解反应的机理为:H 2O 2H 2O ++KI KIO (慢→ (C2-2KIO KI +12O2(快→ (C2-3整个分解反应的速度由慢反应 (C2-2决定:222222O H KI O H O H c c k dt dc =- (C2-4式中 c 表示各物质的浓度(mol·L-1 , t 为反应时间 (s , 22O H k 为反应速率常数, 它的大小仅决定于温度。

在反应中作为催化剂的 KI 的浓度保持不变,令 K I O H 122c k k ⋅=,则2222O H 1O H c k dtdc =-(C2-5式中 k 1为表观反应速率常数。

此式表明,反应速率与 H 2O 2浓度的一次方成正比,故称为一级反应。

将上式积分得:01ln ln c t k c t +-= (C2-5式中 c 0、 c t 分别为反应物过氧化氢在起始时刻和 t 时刻的浓度。

反应半衰期为:112/1693. 02ln k k t ==(C2-6 由反应方程式可知,在常温下, H 2O 2分解的反应速度与氧气析出的速度成正比。

析出的氧气体积可由量气管测量。

令V ∞ 表示 H 2O 2全部分解所放出的O 2体积, V t 表示 H 2O 2在 t 时刻放出的 O 2体积,则 (t t V V c -∝∞。

将该关系式带入 (C2-5,得到∞∞+-=-V t k V V t ln ln(1 (C2-7本实验采用静态法测定 H 2 O2分解反应速率常数,实验装置见图 C2-1。

实验14过氧化氢催化分解反应速率常数的测定

实验14过氧化氢催化分解反应速率常数的测定

实验14过氧化氢催化分解反应速率常数的测定第次课4 学时实验14 过氧化氢催化分解反应速率常数的测定一、实验目的1. 测定过氧化氢催化分解反应速率常数;2. 掌握通过测量反应系统的体积跟踪反应系统浓度从而研究反应速率的方法。

二、实验原理过氧化氢在没有催化剂存在时,分解反应进行的很慢。

加入催化剂能够提高分解速率。

过氧化氢分解反应的化学计量式如下:H2O2(l) = H2O(l) + 1/2O2(g) 若以KI为催化剂,在KI作用下催化分解步骤为:KI(l) + H2O2(l) = KIO + H2O(l) (慢)KIO = KI(l) + 1/2O2(g)由于第一步的速率比第二步慢得多,所以,第一步为反应的控制步骤。

因而可以假定其反应的速率方程式为:-dcA/dt =k’cKIcA式中,cA为反应系统中反应到t时刻H2O2浓度,因KI在反应过程中浓度不变,故上式可简化为- dIcA/dt = kIcA (14.1)式中k=k’cKI, 将上式分离变量积分:当t=0 时,CA=C0 ;t=t 时,CA=C t; 定积分式为:积分结果:lnct kt lnc0 (14.3)式是lnct~t的直线方程。

反应进行过程中,测定不同时刻t 时反应系统中氧气的浓度ct,取得若干组ct、t 的数据后,以lnct对t 作图,得一直线,表明该反应为一级反应(准一级反应),直线斜率为-k。

物理化学的研究方法是采用物理的方法测定反应系统某组分的浓度,所谓物理的方法是利用反应系统某组分或各组分的某些物理性质(如体积、压力、电动势、折光率、旋光度等)与其有确定的单值函数关系的特征,通过测量系统中该物理性质的变化,间tdcAkd t (14.2)CA0c0ACA接测量浓度变化。

此种物理化学的实验方法最大的优点是可以跟踪系统某组分或各组分的物理性质的变化,从而,不需要终止反应,便可以随时测定某一时刻反应系统某组分或各组分的浓度。

物理化学 量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数

物理化学 量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数

实验 量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数一、实验目的1. 学习使用量气法研究过氧化氢的分解反应2. 了解一级反应的特点,掌握用图解计算法求反应速率常数。

二、实验原理H 2O 2在室温下,没有催化剂存在时,分解反应进行得很慢,但加入催化剂(如Pt 、Ag 、MnO 2、碘化物)时能促使其较快分解,分解反应按下式进行:H 2O 2H 2O +12O 2→(C2-1)在催化剂KI 作用下,H 2O 2分解反应的机理为:H 2O 2H 2O ++KI KIO(慢)→(C2-2)K IO K I +12O 2(快)→(C2-3)整个分解反应的速度由慢反应(C2-2)决定:222222O H KI O H O H c c k dtdc =- (C2-4)式中c 表示各物质的浓度(mol ·L -1),t 为反应时间(s ),22O H k 为反应速率常数,它的大小仅决定于温度。

在反应中作为催化剂的KI 的浓度保持不变,令KIO H122c k k ⋅=,则2222O H 1O H c k dtdc =- (C2-5)式中k 1为表观反应速率常数。

此式表明,反应速率与H 2O 2浓度的一次方成正比,故称为一级反应。

将上式积分得:1ln ln c t k c t +-= (C2-5)式中c 0、c t 分别为反应物过氧化氢在起始时刻和t 时刻的浓度。

反应半衰期为:112/1693.02ln k k t ==(C2-6)由反应方程式可知,在常温下,H 2O 2分解的反应速度与氧气析出的速度成正比。

析出的氧气体积可由量气管测量。

令V ∞表示H 2O 2全部分解所放出的O 2体积,V t 表示H 2O 2在t 时刻放出的O 2体积,则)(t t V V c -∝∞。

将该关系式带入(C2-5),得到∞∞+-=-V t k V V t ln )ln(1 (C2-7)本实验采用静态法测定H2O2分解反应速率常数,实验装置见图C2-1。

实验14--过氧化氢催化分解反应速率常数的测定

实验14--过氧化氢催化分解反应速率常数的测定

实验14--过氧化氢催化分解反应速率常数的测定第次课 4 学时实验14 过氧化氢催化分解反应速率常数的测定一、实验目的1. 测定过氧化氢催化分解反应速率常数;2. 掌握通过测量反应系统的体积跟踪反应系统浓度从而研究反应速率的方法。

二、实验原理过氧化氢在没有催化剂存在时,分解反应进行的很慢。

加入催化剂能够提高分解速率。

过氧化氢分解反应的化学计量式如下:H 2O 2(l) = H 2O(l) + 1/2O 2(g) 若以KI 为催化剂,在KI 作用下催化分解步骤为:KI(l) + H 2O 2(l) = KIO + H 2O(l) (慢) KIO = KI(l) + 1/2O 2(g)由于第一步的速率比第二步慢得多,所以,第一步为反应的控制步骤。

因而可以假定其反应的速率方程式为:-dc A /dt =k ’c KI c A式中,c A 为反应系统中反应到t 时刻H 2O 2浓度,因KI 在反应过程中浓度不变,故上式可简化为- d I c A /dt = k I c A (14.1) 式中k=k ’c KI , 将上式分离变量积分:当 t=0 时, C A =C 0 ; t=t 时, C A =C t;定积分式为:⎰⎰=-A A C C t AAkdt c dc 00 (14.2) 积分结果:0ln ln c kt c t +-= (14.3) 式是t c t ~ln 的直线方程。

反应进行过程中,测定不同时刻 t 时反应系统中氧气的浓度c t ,取得若干组c t 、t 的数据后,以lnc t 对t 作图,得一直线,表明该反应为一级反应(准一级反应),直线斜率为-k 。

物理化学的研究方法是采用物理的方法测定反应系统某组分的浓度,所谓物理的方法是利用反应系统某组分或各组分的某些物理性质(如体积、压力、电动势、折光率、旋光度等)与其有确定的单值函数关系的特征,通过测量系统中该物理性质的变化,间接测量浓度变化。

量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数

量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数

实验 量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数一、实验目的1. 学习使用量气法研究过氧化氢的分解反应2. 了解一级反应的特点,掌握用图解计算法求反应速率常数。

二、实验原理H 2O 2在室温下,没有催化剂存在时,分解反应进行得很慢,但加入催化剂(如Pt 、Ag 、MnO 2、碘化物)时能促使其较快分解,分解反应按下式进行:H 2O 2H 2O +12O2→ (C2-1)在催化剂KI 作用下,H 2O 2分解反应的机理为:H 2O 2H 2O ++KI KIO (慢)→ (C2-2)KIO KI +12O2(快)→(C2-3)整个分解反应的速度由慢反应(C2-2)决定:222222O H KI O H O H c c k dt dc =- (C2-4)式中c 表示各物质的浓度(mol·L -1),t 为反应时间(s ),22O H k 为反应速率常数,它的大小仅决定于温度。

在反应中作为催化剂的KI 的浓度保持不变,令KI O H 122c k k ⋅=,则2222O H 1O H c k dtdc =-(C2-5)式中k 1为表观反应速率常数。

此式表明,反应速率与H 2O 2浓度的一次方成正比,故称为一级反应。

将上式积分得:01ln ln c t k c t +-= (C2-5)式中c 0、c t 分别为反应物过氧化氢在起始时刻和t 时刻的浓度。

反应半衰期为:112/1693.02ln k k t ==(C2-6) 由反应方程式可知,在常温下,H 2O 2分解的反应速度与氧气析出的速度成正比。

析出的氧气体积可由量气管测量。

令V ∞表示H 2O 2全部分解所放出的O 2体积,V t 表示H 2O 2在t 时刻放出的O 2体积,则)(t t V V c -∝∞。

将该关系式带入(C2-5),得到∞∞+-=-V t k V V t ln )ln(1 (C2-7)本实验采用静态法测定HO2分解反应速率常数,实验装置见图C2-1。

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