丙酮碘化反应思考题答案.doc

合集下载

丙酮碘化反应

丙酮碘化反应

丙酮碘化反应一、实验目的1. 通过实验加深对复杂反应特征的理解。

3. 掌握722型可见分光光度计的使用方法。

二、实验原理不同的化学反应其反应机理是不相同的。

按反应机理的复杂程度之不同可以将反应分为基元反应(简单反应)和复杂反应两种类型。

简单反应是由反应物粒子经碰撞一步就直接生成产物的反应。

复杂反应不是经过简单的一步就能完成的,而是要通过生成中间产物的许多步骤来完成的,其中每一步都是一个基元反应。

常见的复杂反应有对峙反应(或称可逆反应,与热力学中的可逆过程的含义完全不同)。

平行反应和连续反应等。

H+是催化剂,由于反应本身能生成H+,所以,这是一个自动催化反应。

一般认为该反应的反应机理包括下列两步:这是一个连续反应。

反应(1)是丙酮的烯醇化反应,它是一个可逆反应,进行得很慢。

反应(2)是烯醇的碘化反应,它是一个快速且能进行到底的反应。

由于反应(1)速率很慢,而反应(2)的速率又很快,中间产物烯醇一旦生成又马上消耗掉了。

根据连续反应的特点,该反应的总反应速率由反应(1)所决定,其反应的速率方程可表示为:式中CA为丙酮的浓度;CD为产物碘化丙酮的浓度;CH+为氢离子的浓度;K为由反应(2)可知,如果测得反应过程中各时间碘的浓度,就可以求出。

由于碘在可见光区有一个比较宽的吸收带,所以本实验可采用分光光度法来测定不同时刻反应物的浓度。

若在反应过程中,丙酮的浓度为0.1~0.6mol·dm-3,酸的浓度为0.05~0.5mol·dm-3时,可视丙酮与酸的浓度为常数。

将(3)式积分得:按朗怕-比耳定律,若指定波长的光通过碘溶液后光强为I,通过蒸馏水后的光强为I0,则透光率可表示为:并且透光率与碘的浓度有如下关系:式中,l为比色皿光径长度;K' 是取10为底的对数时的吸收系数。

又因,积分后可得:将式(5)、(6)代入式(4)中整理后得:或:式中,K'l 可通过测定一已知浓度的碘溶液的透光率T代入式(5)而求得。

复杂反应——丙酮碘化反应

复杂反应——丙酮碘化反应

复杂反应——丙酮碘化反应姓名:*** 学号:2015012*** 班级:化学**班实验日期:2018年4月4日提交报告日期:2018年4月6日带课老师/助教:***1 引言(简明的实验目的/原理)2 实验操作2.1 实验药品、仪器型号及测试装置示意图计算机与接口1套,722S型分光光度计(比色皿2个),恒温槽1套,10mL刻度移液管1支,5mL 刻度移液管3支,25mL容量瓶1个,镊子,洗瓶,滴管。

0.02145mol·L-1碘溶液,2.500mol·L-1丙酮溶液,1.075mol·L-1HCl溶液,去离子水。

2.2 实验条件实验室室温:15.5℃;气压:102.64kPa。

2.3 实验操作步骤及方法要点1. 准备:检查仪器、药品,接通电源。

将装有碘溶液、丙酮溶液、盐酸溶液和去离子水的玻璃瓶放入恒温槽中恒温。

打开恒温槽电源,设定恒温槽温度在25℃。

2. 设定分光光度计:开启分光光度计和电脑。

打开分光光度计控制软件,点击右方“联机”连接仪器。

在“功能选择”菜单中选择“定点扫描”。

通过拉动样品架拉杆,使得下方样品仓对准分光光度计光路。

仪器预热10min后,点击“调0”,放入黑色塑料块挡住光路,点击确定,等待调0完毕;取出黑色塑料块,点击“调100”,放入装有去离子水的比色皿作为空白,点击确定,等待调100完毕。

3. 测定ε(I3-)L值:用5 mL带刻度移液管移取2.5 mL碘溶液于25 mL棕色容量瓶中,用恒温槽中的去离子水稀释至刻度,摇匀。

润洗比色皿3次,加入碘溶液至大约2/3容量,放入分光光度计样品仓,点击右方“数据选取”,即显示碘溶液吸光度值,保存数据。

注:依据原理,在实验条件(565nm)下,ε(I3-)=ε(I2),为了书写方便,下文简记为ε,即ε=ε(I3-)=ε(I2)。

4. 测定反应速率:按照表1,用移液管快速移取相应体积的三种溶液于容量瓶中(碘溶液最后加入),滴管移取恒温去离子水稀释至刻度,摇匀,润洗比色皿3次,加入混合溶液至大约2/3容量,放入分光光度计样品仓。

丙酮碘化反应

丙酮碘化反应

物理化学实验丙酮碘化反应动力学C202 2010-03-29第一步为丙酮烯醇化反应,其速率常数较小,第二部是烯醇碘化反应,它是一个快速的且能进行到底的反应。

用稳态近似法处理,可以推导证明,当k2C H>>k3C I 时,反应机理与实验证明的反应级数相符。

丙酮碘化反应对碘的反应级数是零级,级碘的浓度对反应速率没有影响,原来的速率方程可写成αβ-d C/dt=kC A C H为了测定α和r,在C A>> C、C H>>C2 及反应进程不大的条件下进行实验,则反应过程中,C A 和C H可近似视为常数,积分上式的:αβC=- kC AαC H βt+A'C以对t 作图应为直线。

与直线的斜率可求得反应速率常数k 及反应级数n 。

在某一指定的温度下,进行两次实验,固定氢离子的浓度不变,改变丙酮的浓度,使其为C A=mC A,根据-d C/dt=kC A C H 得:n B=(lg(r i/r j))/lgm若测得两次反应的反应速率,即求得反应级数p。

用同样的方法,改变氢离子的浓度,固定丙酮的浓度不变,也可以得到对氢离子的反应级数r。

若已经证明:p=r=1 ,q=0,反应速率方程可写为:-dC/dt=kC A C H 在大量外加酸存在下及反应进程不大的条件下,反应过程的氢离子可视为不变,因此,反应表现为准一级反应或假一级反应:-dC/dt=k'C A 式中k'=k C H,k' 为与氢离子浓度有关的准反应比速。

设丙酮及碘的初始浓度为C A0、C0.侧有:C A= C0-(C0- C)由数学推导最终可得:C= - C A0 k't+ C A0C'+ C0若在不同的时刻t,测得一系列C,将其对t 作图,得一直线,斜率为- C A0 k',即可求得k'的值。

在不同的氢离子浓度下,k'值不同。

分光光度法,在550 nm 跟踪I2 随时间变化率来确定反应速率。

物化实验思考题

物化实验思考题
6. 影响丙酮碘化实验结果的主要因素是什么?本实验测定的物理量为溶液的浓度和溶液的透光率,计算反应速率常数,因此影响本实验结果的主要因素有 溶液的浓度 波长温度
7. 丙酮碘化实验中,lnT对t作图应为直线,但常发现反应初期往往偏离直线,为什么?
8.丙酮碘化实验中,所选择的入射光波长是多少?565nm
15. 乙酸乙酯皂化反应实验中,反应体系的电导率随温度变化情况如何?随温度的升高而变大。
16.在乙酸乙酯皀化实验中铂电极的电极常数是如何确定的?
17、在乙酸乙酯皀化实验中电导率仪面板上温度补偿旋钮有何用途?怎样使用?说明:一般情况下,所指液体电导率是指该液体介质标准温度(25℃)时之电导率。当介质温度不在25℃时,其液体电导率会有一个变量。为等效消除这个变量,仪器设置了温度补偿功能。
4. 为什么乙酸乙酯皂化反应可用电导结果测其不同时刻的浓度变化?测定时对反应液的浓度有什么要求?为什么? CH3COOC2H5+ Na+ + OH- -→ CH3COO- + Na+ +C2H5OH
参与导电的离子有OH-,Na+,CH3COO-,而Na+反应前后浓度不变,OH-的电导率比CH3COO-大得多,随着反应的进行,OH-浓度减小,CH3COO-浓度增大,电导率随之下降。因此可以用电导率来判定反应浓度的变化。要高一些。利于正反应的进行减小误差《可能不对》
3. 对丙酮碘化反应实验,为什么要固定入射光的波长? 在565NM下 溶液的光密度E与总碘量成正比,因此常数ED就可以右侧顶已知浓度碘溶液的总光密度E来求出,所以选565
5. 丙酮碘化实验中,是将丙酮溶液加到盐酸和碘的混合液中,但没有立即计时,而是当混合物稀释至50mL,摇匀倒入恒温比色皿测透光率时才开始计时,这样做是否影响实验结果?为什么?

物理化学实验课后思考题

物理化学实验课后思考题

物理化学实验课后思考题燃烧热的测定1.本实验中,哪些是体系?哪些是环境?试根据所得到的雷诺校正图,解释体系与环境的热交换的情况?答:体系指卡计本身及氧弹周围介质(包括氧弹、水、桶、搅拌器等),环境即量热系统以外的部分。

图见书上136页。

在反应初期,由于环境的热辐射以及搅拌引起体系的温度升高为EE´段应扣除,而反应末期由于体系的温度高于环境的温度,体系向环境热漏这部分热量为CC´应该补偿,EC´即为反应物燃烧前后的温度变化ΔT。

2.水桶中的水温,为什么要选择比环境温度低0.5~1℃?否则有何影响?答:为了作雷诺校正图,得到准确的ΔT,否则由于环境热辐射和搅拌引起的升温无法扣除。

3.如何用萘的燃烧热数据计算萘的标准生成热?C10H8 +12O2 →10CO2+4H2O答:萘的燃烧热等于该反应的反应热,该反应的反应热又等于生成物焓的总和与反应物的焓的总和之差。

Pb-Sn二元金属相图的绘制1.对于不同成分的混合物的步冷曲线,其水平段有什么不同?为什么?答:对于不同成分的混合物的步冷曲线水平段的长短不同,因为水平段的长短与物质的性质,冷却速度和记录速度有关,2.解释一个典型步冷曲线的每一部分的含义?答:当熔融的系统均匀冷却时,如果系统不发生相变,则系统的温度随时间的变化是均匀的,冷却速率较快(如图ab线段);若在冷却过程中发生了相变,由于在相变过程中伴随着放热效应,所以系统的温度随时间变化的速率发生改变,系统的冷却速率减慢,步冷曲线上出现转折(如图b点)。

当熔液继续冷却到某一点时(如图c点),此时熔液系统以低共熔混合物固体析出。

在低共熔混合物全部凝固以前,系统温度保持不变,因此步冷曲线上出现水平线段(如图cd 线段);当熔液完全凝固后,温度才迅速下降(如图de线段)。

3.对于粗略相等的两组分混合物,步冷曲线上的第一个拐点将很难定,而其低共熔温度却可以准确确定。

相反,对于一个组分的含量很少的样品,第一个拐点将可以准确确定,而第二个拐点将难确定测定。

丙酮碘化反应思考题答案.doc

丙酮碘化反应思考题答案.doc

丙酮碘化反应思考题答案.doc丙酮碘化反应思考题答案【篇一:丙酮碘化反应】3-29t=286.15k p=85.02kpa一、实验目的1.根据实验原理由同学设计实验方案,包括仪器、药品、实验步骤等2.测定反应常数k、反应级数n、活化能ea 3. 通过实验加深对复杂反应的理解二、实验原理丙酮碘化反应是一个复杂反应,其反应式为:实验测定表明,反应速率在酸性溶液中随氢离子浓度的增大而增大。

反应式中包含产物,故本反应是自催化反应,其动力学方程式为:22式中 c 为各物质浓度(mol/l ),k 为反应速率常数或反应比速,指数为反应级数n。

丙酮碘化反应的反应机理可分为两步:第一步为丙酮烯醇化反应,其速率常数较小,第二部是烯醇碘化反应,它是一个快速的且能进行到底的反应。

用稳态近似法处理,可以推导证明,当k2ch+k3ci 时,反应机理与实验证明的反应级数相符。

2丙酮碘化反应对碘的反应级数是零级,级碘的浓度对反应速率没有影响,原来的速率方程可写成2++ 似视为常数,积分上式的:2ci 以对t 作图应为直线。

与直线的斜率可求得反应速率常数k 及反应级数n。

2在某一指定的温度下,进行两次实验,固定氢离子的浓度不变,改变丙酮的浓度,使其为ca=mca ,根据212若测得两次反应的反应速率,即求得反应级数p。

用同样的方法,改变氢离子的浓度,固定丙酮的浓度不变,也可以得到对氢离子的反应级数r。

若已经证明:p=r=1 ,q=0 ,反应速率方程可写为:-dci/dt=kcach+在大量外加酸存在下及反应进程不大的条件2下,反应过程的氢离子可视为不变,因此,反应表现为准一级反应或假一级反应:-dci/dt=kca 式中k=k ch+ ,2k 为与氢离子浓度有关的准反应比速。

设丙酮及碘的初始浓度为ca0 、ci0. 侧有:ca= ci0- (ci0- ci )由数学推导最终可得:222ci= - ca0 kt+ ca0c+ ci022若在不同的时刻t,测得一系列ci ,将其对t 作图,得一直线,斜率为- ca0 k ,即可求得k 的值。

12丙酮碘化试题

12丙酮碘化试题

12丙酮碘化试题实验十二丙酮碘化一填空题1.丙酮碘化实验所用仪器是___________________________,用它直接测______浓度变化来求反应的___________________________。

2.将0.03M的碘液稀释10倍,测其透光率目的是__________________________。

3.丙酮碘化反应的主要反应历程包括___________________反应和____________________反应,其中_______________反应是一个慢的可逆反应,为整个反应的控制步骤。

4.丙酮碘化反应中,起控制作用的反应是_______________________________反应,故反应速度与_____________浓度无关。

5.丙酮碘化反应,所选入射光的波长为____________,因为_____________________。

某同学用分光光度计测定一溶液的吸光度,测定时用两个相同厚度的比色皿,一个盛纯水,一个盛测定液,在固定温度及波长下,得到测定值的透光率为102%, 仪器正常, 仪器操作及读数无误,出现这种现象的可能原因是____________。

6.在化学动力学实验中,测定反应中某反应物的反应级数常采用__________的方法, 此法称为____________ 法。

7.丙酮碘化反应每人记录的反应起始时间各不相同,这对所测反应速度常数____________.丙酮碘化反应中使用的分光光度计波长为____________.8.在丙酮碘化反应中,跟踪反应进程中碘溶液浓度的变化是通过测________实现的。

9.丙酮碘化反应中使用的分光光度计波长为____________.10.在丙酮碘化反应中,跟踪反应进程中碘溶液浓度的变化是通过测________实现的。

二选择题1. 用分光光度计测量丙酮碘化反应速度常数,需要测量:光密度-浓度;光密度-时间;透光率-浓度;透光率-时间。

丙酮碘化反应.doc

丙酮碘化反应.doc

物理化学实验丙酮碘化反应动力学C202 2010-03-29T= P=一、实验目的1.根据实验原理由同学设计实验方案,包括仪器、药品、实验步骤等2.测定反应常数 k 、反应级数 n 、活化能 Ea3.通过实验加深对复杂反应的理解二、实验原理丙酮碘化反应是一个复杂反应,其反应式为:实验测定表明,反应速率在酸性溶液中随氢离子浓度的增大而增大。

反应式中包含产物,故本反应是自催化反应,其动力学方程式为:-dC /dt=-dC/dt=kCαβ γA C CAH式中 C 为各物质浓度(mol/L ) ,k 为反应速率常数或反应比速,指数为反应级数n 。

丙酮碘化反应的反应机理可分为两步:第一步为丙酮烯醇化反应, 其速率常数较小, 第二部是烯醇碘化反应, 它是一个快速的且能进行到底的反应。

用稳态近似法处理,可以推导证明,当 k 2C H >>k 3C I 时,反应机理与实验证明的反应级数相符。

丙酮碘化反应对碘的反应级数是零级,级碘的浓度对反应速率没有影响,原来的速率方程可写成-d C/dt=kCαβA CH为了测定α和 r ,在 C A >> C 、C H >>C 2 及反应进程不大的条件下进行实验,则反应过程中, C A 和 C H 可近似视为常数,积分上式的:αβC=- kC A C H t+A ’C 以对 t 作图应为直线。

与直线的斜率可求得反应速率常数k 及反应级数 n 。

在某一指定的温度下,进行两次实验,固定氢离子的浓度不变,改变丙酮的浓度,使其为C A =mC A ,根据 -dC/dt=kC A αH β得:n B =(lg(r i /r j ))/lgmC若测得两次反应的反应速率, 即求得反应级数 p 。

用同样的方法, 改变氢离子的浓度, 固定丙酮的浓度不变,也可以得到对氢离子的反应级数r 。

若已经证明: p=r=1 , q=0,反应速率方程可写为: -dC/dt=kC A C H 在大量外加酸存在下及反应进程不大的条件下,反应过程的氢离子可视为不变,因此,反应表现为准一级反应或假一级反应: -dC/dt=k'C A 式中 k'=k C H ,k'为与氢离子浓度有关的准反应比速。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

丙酮碘化反应思考题答案【篇一:丙酮碘化反应】3-29t=286.15k p=85.02kpa一、实验目的1.根据实验原理由同学设计实验方案,包括仪器、药品、实验步骤等2.测定反应常数k、反应级数n、活化能ea 3. 通过实验加深对复杂反应的理解二、实验原理丙酮碘化反应是一个复杂反应,其反应式为:实验测定表明,反应速率在酸性溶液中随氢离子浓度的增大而增大。

反应式中包含产物,故本反应是自催化反应,其动力学方程式为:22式中 c 为各物质浓度(mol/l ),k 为反应速率常数或反应比速,指数为反应级数n。

丙酮碘化反应的反应机理可分为两步:第一步为丙酮烯醇化反应,其速率常数较小,第二部是烯醇碘化反应,它是一个快速的且能进行到底的反应。

用稳态近似法处理,可以推导证明,当k2ch+k3ci 时,反应机理与实验证明的反应级数相符。

2丙酮碘化反应对碘的反应级数是零级,级碘的浓度对反应速率没有影响,原来的速率方程可写成22++ 似视为常数,积分上式的:2ci 以对t 作图应为直线。

与直线的斜率可求得反应速率常数k 及反应级数n。

2在某一指定的温度下,进行两次实验,固定氢离子的浓度不变,改变丙酮的浓度,使其为ca=mca ,根据212若测得两次反应的反应速率,即求得反应级数p。

用同样的方法,改变氢离子的浓度,固定丙酮的浓度不变,也可以得到对氢离子的反应级数r。

若已经证明:p=r=1 ,q=0 ,反应速率方程可写为:-dci/dt=kcach+在大量外加酸存在下及反应进程不大的条件2下,反应过程的氢离子可视为不变,因此,反应表现为准一级反应或假一级反应:-dci/dt=kca 式中k=k ch+ ,2k 为与氢离子浓度有关的准反应比速。

设丙酮及碘的初始浓度为ca0 、ci0. 侧有:ca= ci0- (ci0- ci )由数学推导最终可得:2222ci= - ca0 kt+ ca0c+ ci022若在不同的时刻t,测得一系列ci ,将其对t 作图,得一直线,斜率为- ca0 k ,即可求得k 的值。

在不同的氢离2子浓度下,k’值不同。

分光光度法,在550 nm 跟踪i2 随时间变化率来确定反应速率。

三、仪器及药品721 分光光度计 1 套丙酮标准液(2.000mol*l-1)秒表 1 块hcl 标准液(1.000mol*l-1) 碘瓶(50ml )6 个i2 标准液(0.01mol*l-1) 刻度移液管(20ml )5 支四、实验步骤1.仪器准备:实验前先打开光度计预热。

2.标准曲线法测定摩尔吸光系数。

(每组配一种浓度,共 5 个浓度,在一台仪器上测出吸光度,数据共享)3. 丙酮碘化过程中吸光度的测定:迅速混合,每隔 1 分钟记录光度计读数,记录至少15 分钟。

记住先加丙酮、碘,最后加盐酸!注意事项:比色皿的拿法和清洗;测量碘溶液标准曲线由低到高;移液管的使用:不要吹掉最后一滴;标准曲线法测定摩尔吸光系数,(每组配一种浓度,共 5 个浓度,在一台仪器上测出吸光度,数据共享);锥形瓶上的体积是粗刻度,要以移液管所取的体积为准;溶液数目多,制备溶液时防止加错体积。

五、实验数据处理摩尔吸光系数的测定r1=3.226e-5mol*l-1*min-1 ,r2=2.899 e-5 mol*l-1*min-1r3=5.840e-5mol*l-1*min-1 ,r4=2.940e-5 mol*l-1*min-1r=-dca/dt=-dci/dt=kca1.013 ci0.86ch+0.022222同初始浓度的反应速率常数,求其平均值2k1= 8.065 e-4dm3*mol-1*min-1 ,k2=7.248e-4dm3*mol-1*min-1k3=7.300e-4dm3*mol-1*min-1 ,k4=7.35 e-4dm3*mol-1*min-1 k(average)=7.491 e-4dm3*mol-1*min-1六、思考题1.动力学实验中,正确计算时间是很重要的实验关键。

本实验中,将丙酮溶液加入盛有i2 和hcl 溶液的碘瓶中时,反应即开始,而反应时间却以溶液混合均匀并注入比色皿中才开始计时,这样做对实验结果有无影响,为什么?理论上有影响,但实际上几乎没有影响,理论系统误差小于千分之一。

而且反应刚开始会有很多不确定因素—反应液是否完全混匀、生成中间体浓度需要多长时间达到稳态近似法处理的条件d[m]/dt=0 等。

2.本实验对于丙酮溶液和hcl 的初始浓度相对于i2 的初始浓度有何要求?为什么?2chci2 及反应进程不大的条件下进行实验,可认为ca、ci 是不变的,反应速率恒定,i2 浓度过高可能发生多+2元碘化。

3.本实验结果表明碘的浓度对反应速率有何影响?据此推测反应机理。

在碘的浓度不是低到不能发生反应或高到引起其他效应的的情况下,碘的浓度对反应速率影响可以忽略,酸催化反应机理:七、实验讨论1.反应产物对反应速率有加快作用的反应称为自催化反应。

在自催化反应中,反应速率既受反应物浓度的影响,又受反应产物浓度的影响。

在此反应中酸是反应的催化剂,通常不加酸,因为只要反应一开始,就产生酸hi ,此酸就可自动发生催化反应,因此反应还没有开始时,有一个诱导阶段,一但有一点酸产生,反应就很快进行。

自催化作用的特点是: 1 反应开始进行得很慢(称诱导期),随着起催化作用的产物的积累反应速度迅速加快,而后因反应物的消耗反应速度下降; 2 自催化反应必须加入微量产物才能启动; 3 自催化反应必然会有一个最大反应速率出现。

2.反应第一步为丙酮烯醇化反应,其速率常数较小,第二步是烯醇碘化反应,它是一个快速的且能进行到底的反应。

烯醇碘化反应是整个反应的驱动力,使得反应可以顺利进行到底,而丙酮的烯醇化反应是决速步骤。

3.丙酮一元碘化后,由于引入的i 的-i 效应,使羰基氧上电子云密度降低,在质子化形成烯醇比未碘化时要困难一些,在ca ci 及反应不是太快的条件下反应只会生成一元碘代丙酮。

若是碱催化反应,一元碘化后,24.在链反应或其它连续反应中,由于自由基等中间产物极活泼,浓度低,寿命又短,可以近似地认为在反应达到稳定状态后,它们的浓度基本上不随时间而变化,即d[m]/dt= 0 (m 表示中间产物),这样的处理方法叫做稳态近似法,实验中反应的中间体为烯醇负离子。

反应速率常数与温度的依赖关系为k = aexp ( - ea/ rt) ,由arrhenius 公式可近似计算实验温度下的反应活化能ea。

k(13 ℃)= 7.491 e-4dm3*mol-1*min-1 根据经验温度上升10℃反应速率约增加一倍1,k(23 ℃) ≈ 1.49-e3dm3*mol-1*min-1 由ln(k1/k2)=ea(t2-t1)/t1t2r 可以粗算得ea≈100kj*mol -16.从实验中测得的吸光度第一个值在碘浓度一样的情况下的下降趋势说明,丙酮和碘在不加酸的条件下就开始反应,粗算得未加酸时的反应速率r=5.6e-6 mol*l-1*min-1 , 约为加酸后反应速率的十分之一。

9.本实验的理论系统误差很小,可以忽略不计,导致实验结果偏离理论值的原因主要是实验的偶然误差:分光光度计没有恒温装置,实验时间近一小时,无法消除环境温度变化对反应速率的影响;仪器不稳定等。

【篇二:丙酮碘化反应】一、实验目的(1)通过实验加深对复杂反应特征的理解。

(2)测定酸催化时丙酮碘化反应的速率常数、活化能。

(3)掌握722 型可见分光光度计的使用方法。

二、实验原理不同的化学反应其反应机理是不相同的。

按反应机理的复杂程度之不同可以将反应分为基元反应(简单反应)和复杂反应两种类型。

简单反应是由反应物粒子经碰撞一步就直接生成产物的反应。

复杂反应不是经过简单的一步就能完成的,而是要通过生成中间产物的许多步骤来完成的,其中每一步都是一个基元反应。

常见的复杂反应有对峙反应(或称可逆反应,与热力学中的可逆过程的含义完全不同)。

平行反应和连续反应等。

丙酮碘化反应是一复杂反应,反应方程式为:h+ 是催化剂,由于反应本身能生成h+,所以,这是一个自动催化反应。

一般认为该反应的反应机理包括下列两步:这是一个连续反应。

反应(1)是丙酮的烯醇化反应,它是一个可逆反应,进行得很慢。

反应(2)是烯醇的碘化反应,它是一个快速且能进行到底的反应。

由于反应(1)速率很慢,而反应(2)的速率又很快,中间产物烯醇一旦生成又马上消耗掉了。

根据连续反应的特点,该反应的总反应速率由反应(1)所决定,其反应的速率方程可表示为:式中ca 为丙酮的浓度;cd 为产物碘化丙酮的浓度;ch+ 为氢离子的浓度;k 为丙酮碘化反应的总的速率常数。

由反应(2)可知,如果测得反应过程中各时间碘的浓度,就可以求出。

由于碘在可见光区有一个比较宽的吸收带,所以本实验可采用分光光度法来测定不同时刻反应物的浓度。

-3-3按朗怕-比耳定律,若指定波长的光通过碘溶液后光强为i,通过蒸馏水后的光强为i0,则透光率可表示为:并且透光率与碘的浓度有如下关系:式中,l 为比色皿光径长度;k,是取10 为底的对数时的吸收系数。

又因积分后可得:将式(5)、(6)代入式(4)中整理后得:或:式中,kl “可通过测定一已知浓度的碘溶液的透光率t 代入式(5)而求得。

当ca 与,ch+ 浓度已知时,只要测出不同时刻反应物的透光率,就可利用(8)式求出丙酮碘化反应的速率常数k。

三、仪器和药品1、带恒温装置的722 型可见分光光度计;2、超级恒温槽;3、秒表;4、100ml 磨口锥形瓶 1 个;5、50ml 容量瓶 2 个;6、5ml 移液管3 支。

7、0.01mol/l 碘溶液(kio3 + 5ki + 6hci = 3i2 + 6kci + 3h2o) :准确称取kio3 0.1427g, 在50ml 烧杯中加入少量水微热溶解,加入ki1.1g 加热溶解,再加入2ml 的盐酸10ml 混和,倒入100ml 容量瓶中,稀释至刻度。

8、2mol/l 丙酮9、1mol/l 盐酸四、实验步骤(1)将超级恒温槽的温度调至20℃。

(2)调整分光光度计:1. 在使用仪器前,应该对仪器进行检查,电源接线应牢固,通地要良好。

各个调节旋钮的起始位置应该正确,然后再接通电源开关。

2. 将灵敏度旋钮调置“1”档(放大倍率最小)。

3. 开启电源,指示灯亮,选择开关置于“t,’波长调到560nm 的位置上,然后将比色架(带有恒温水套)放入暗箱中盖好箱盖)仪器预热20min 。

4. 打开试样室盖(光门自动关闭),调节“0”旋钮,使数字显示为“00.0。

”盖上试样室盖,将装有蒸馏水的比色皿(光径长为2cm )放到比色架上,使之处在光路中。

调节透光率“100%”旋钮,使数字显示为“100.0 ”。

相关文档
最新文档