试验丙酮碘化反应速率常数的测定
丙酮碘化反应速率常数的测定
丙酮碘化反应速率常数的测定丙酮碘化反应速率常数的测定一、实验目的1.培养学生独立思考、独立设计实验的能力。
2.测定复杂反应——丙酮碘化反应的速率常数。
了解复杂反应的表观速率常数的求算方法。
3.掌握分光光度计的使用方法。
二、实验背景丙酮碘化反应方程式为：++33232O OH -CH -C -CH +I CH -C -CH I+I +H →H ＋是反应的催化剂，由于丙酮碘化反应本身生成H ＋，所以，是一个自动催化反应，实验证明丙酮碘化反应是一个复杂反应，一般认为分两步进行，即： CH 3C CH 3H +CH 3C CH 2 （1） CH 3C CH 2I H +CH 3C CH 2+I 2+H +I -+ （2）反应（1）是丙酮的烯醇化反应，它是一个可逆并且进行得很慢的反应。
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，因此丙酮碘化反应的总反应速率是由反应（1）所决定，反应的动力学方程式可表示为：E A H dC kC C dt+= 式中C E 为碘化丙酮的浓度，H C +为氢离子浓度，C A 为丙酮的浓度，k 为丙酮碘化反应总的速率常数。
三、注意事项1.温度影响反应速率常数，实验时体系始终要恒温。
2.实验所需溶液均要准确配制。
3.混合反应溶液时要在恒温槽中进行，操作必须迅速准确四、实验要求1.请自己设计出一个测定丙酮碘化反应速率常数的实验方案交老师审核。
2.根据自己设计的并经老师审核的方案配制所需药品，选择所需仪器，确定实验条件。
3.实验测试、计算结果，绘制图表。
4.按正式发表论文的格式（可参照华中科技大学学报医学版）撰写实验报告。
丙酮碘化反应速率常数的测定数据处理
丙酮碘化反应速率常数的测定数据处理
答：丙酮碘化反应速率常数的测定是化学中常见的一个实验，其数据处理方法也十分重要。
为了得出准确的结果，需要进行多次实验，并采用一定的数学和统计方法处理数据。
下面简要介绍一下丙酮碘化反应速率常数的测定数据处理。
首先，需要测定一系列反应的速率，并在实验中记录所需的数据。
然后，将计时器记录的时间与反应废液中的碘含量进行比较，以确定实验的进展情况。
接着，需要使用一定的数学公式计算出速率常数，以便更准确地分析实验结果。
在进行数据处理时，需要先对数据进行分类和筛选，以剔除可能存在的误差。
然后，需要使用一些统计方法进行分析和处理。
例如，可以使用正态分布、方差分析、回归分析等方法来确定实验数据的精度和准确度。
此外，还可以使用一些软件工具来处理数据、分析结果。
总的来说，丙酮碘化反应速率常数的测定数据处理方法并不复杂，但需要一定的实验经验和数理基础。
只有严格遵守实验规程，采用科学有效的实验方法和数据处理手段，才能得到准确可靠的实验结果。
物理化学实验丙酮碘化
丙酮碘化反应速率常数测定引言:首先我们已知溴与碘为同主族元素,故溴与碘在化学性质上应该非常相似,故我们可模拟丙酮溴化实验来设计该实验。
查找文献知丙酮溴化为二级反应,丙酮碘化为零级反应。
因此设计本实验采用722型分光光度计测定丙酮碘化反应速率常数。
摘要：介绍一种简单的测 丙酮碘化反反应率常数的 化学方法 ，误差小，线性关系好，测量结果可靠。
关键词：丙酮碘化反应 速率常数 时间反应速率常数即化学反应进行的快慢。
用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加量来表示,而反应物或生成物浓度的减少或增加如果用常规的化学方法测量会比较困难,且准确度不高.故可用一个可表征物质浓度变化且便于测量的物理量来代替化学测量的麻烦.我们选择的物理量是吸光度。
在一定波长的光照射下，不同浓度的物质溶液对应有不同的吸光度，本实验中只有碘在可见光区有宽的吸收带,故可用吸光度反应碘溶液的浓度,朗伯比尔定律：Ａ＝BC 2I （Ａ为吸光度，B 为常数）实验部分:1 实验原理丙酮碘化反应方程式为：H ＋是反应的催化剂，由于丙酮碘化反应本身生成H ＋，所以，是一个自动催化反应，实验证明丙酮碘化反应是一个复杂反应，一般认为分两步进行，即：C H 3C OC H 3H+C H 3C O HC H 2（1）C H 3C OC H 2I H+C H 3C O HC H 2+I 2+H +I -+ （2）反应（1）是丙酮的烯醇化反应，它是一个可逆并且进行得很慢的反应。
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，因此丙酮碘化反应的总反应速率是由反应（1）所决定，反应的动力学方程式可表示为：E A H d C kC C d t+=式中C E 为碘化丙酮的浓度，H C +为氢离子浓度，C A 为丙酮的浓度，k 为丙酮碘化反应总的速率常数。
在实验中，C A （4M ）和H C +（2M ）比C 2I （0.02M ）大得多，则C A 、H C +可看做常数，则（3）式积分得-C 2I ＝ＫC A H C +ｔ＋Ｑ（Ｑ为常数）在本实验中，只有碘溶液在可见光区有宽的吸收带，由分光光度法可确定反应中碘的浓度，由朗伯比尔定律：Ａ＝BC 2I （Ａ为吸光度，B 为常数）通过测定Ａ确定对应的浓度Ｃ，可由Ｃ对ｔ作图得直线，由斜率能求出反应速率常数Ｋ。
丙酮碘化反应速率常数的测定数据处理
丙酮碘化反应速率常数的测定数据处理
丙酮碘化反应速率常数的测定数据处理是研究丙酮汞盐反应动力学的一个常见实验方法。
该实验方法通过测量丙酮随时间变化的吸收光谱，可以确定反应速率常数。
为了获得准确的测定数据，实验操作应该十分谨慎。
首先，应该准确称量实验药品，保证反应物的摩尔比例恒定。
其次，应该精确控制反应温度和pH值，防止实验条件对反应速率产生影响。
在实验完成后，需要进行数据处理，以获得反应速率常数的准确值。
数据处理包括拟合反应速率常数的曲线，计算反应速率常数以及确定其误差范围。
拟合曲线可以通过多种方法实现，比如最小二乘法、指数法和多项式法等。
选择可靠的拟合方法和适当的拟合曲线形式可以提高测定的精度。
计算反应速率常数时，需要确定反应物浓度、反应体积和反应时间。
计算公式为：k = (1/t)(ln[(A0 – At)/A0]), 其中k为反应速率常数，t为反应时间，A0为初始吸光度，At为反应时间t时刻的吸光度。
最后，需使用统计方法确定反应速率常数的误差范围，比如计算标准差和置信区间等。
这些方法可以提供数据的可靠性评估，为实验结果的正确解释提供基础。
总之，丙酮碘化反应速率常数的测定数据处理是一个复杂的过程，需要实验者十分仔细和专业地进行实验和数据处理，才能获得准确、可靠的实验结果。
实验15 丙酮碘化反应速率常数及活化能的测定
实验表明：反应的速率与卤素的种类及其浓度无关，却与溶液中 丙酮和氢离子浓度密切相关。
• 总反应的速率方程为： • dc( A) dc( I3 )
（1）
dc( E ) kc ( A)c ( I3 )c ( H ) dt
•
r
dt
dt
• 式中：r为反应速率；k为速率系数；c(A)、c(I3-)、c(H+)、c(E) 分别为丙酮、碘、氢离子、碘化丙酮的浓度（mol.dm-3）； α 、β、δ 分别为反应对丙酮、碘、氢离子的分级数。 将（1）式取 对数得：
丙酮碘化反应速率常数与活化能的测定方法
速率常数的测定 因为碘溶液在可见光区有宽的吸收带，而在此吸收带中，盐 酸，丙酮，碘化丙酮和碘化钾溶液均没有明显的吸收，所 以可以采用分光光度法直接测量碘浓度的变化。 根据朗 伯—比尔定律: A= - lg T = εL C I2 （3） 上式中的ε、L 分别为吸光系数和样品池光径长度，εL 可通过测定已知浓度的碘溶液的吸光度A带入(3）式中求 得。当CA、CH﹢已知时，只要测出不同时刻反应物的吸光 度A，做A-t图，由直线的斜率可求出丙酮碘化反应速率常 数K值。 活化能的测定： 有两个以上温度下的速率常数就可以根据 阿仑尼乌斯公式估算反应的活化能Ea值。 • ln(k2/k1)= Ea/R(1/T1-1/T2)
仪器与试剂
实验仪器： 721型分光光度计 超级恒温槽 带有恒温夹 层的比色皿 比色管 • 容量瓶 移液管 烧杯 碘量瓶1套 移液管 停表 实验试剂： 碘溶液(含4%KI)(0.050mol·dm-3、0.0050 mol·dm-3); 标准盐酸溶液(2mol·dm-3); 丙酮溶液(2mol·dm-3)。
什么是孤立法？
实验 丙酮碘化反应速率常数的测定
实验丙酮碘化反应速率常数的测定实验目的：通过测定丙酮和碘化钾的反应速率及温度的变化，确定丙酮碘化反应的速率常数及反应的活化能。
实验原理：丙酮碘化反应的化学方程式为：CH3COCH3 + I2 → CH3COCH2I + HI在反应中，碘化钾不是反应物，它仅仅是反应的催化剂。
反应过程中，丙酮作为亲核试剂参与反应，碘作为电子受体参与反应。
反应速率服从于速率方程式：v = k[CH3COCH3][I2]式中，v为反应速率，k为反应速率常数，[CH3COCH3]和[I2]为反应物的浓度。
由速率方程式可得到反应的速率常数：实验材料：1. 丙酮2. 纯净碘化钾晶体3. 磷酸铵铵水溶液4. 密闭反应瓶5. 外接冷却器6. 烧杯7. 温度计8. 支架、夹子等实验步骤：1. 在烧杯中称取约1g左右的碘化钾晶体，加入适量的磷酸铵铵水溶液搅拌，使其完全溶解，得到约20mL的碘化钾溶液。
2. 在密闭反应瓶中分别加入1mL的丙酮和8mL的碘化钾溶液，并密闭反应瓶。
3. 快速倒置反应瓶数次，将反应物充分混合，然后立即测量反应开始时的温度，并记录。
4. 在恒定的温度下反应，观察反应中溶液的颜色变化，当反应结束时，停止加热，记录反应结束时的温度。
5. 取出反应瓶，立即倒置，用冷水冷却，直到瓶壁不感觉到热度。
然后打开瓶盖，加入适量的富燃料酒精，用火焰特别小心地加热至反应彻底结束。
6. 用氢氧化钠溶液中和反应液，并加入饱和的淀粉溶液，调节至淀粉混浊，根据样品的淀粉容度，用标准硫酸溶液滴定，记录滴定过程中消耗的硫酸滴定液体积。
7. 重复以上步骤，每次改变温度，取三次数据，以平均值作为实验数据。
并制作温度与反应速率的图表。
实验结果：反应温度 t（℃） 20 30 40 50 60滴定体积 V(ml) 第一次实验 8.0 7.5 5.5 4.4 1.8第二次实验 8.1 7.8 5.7 4.5 1.5第三次实验 8.2 7.9 5.6 4.6 1.6平均值 V(ml) 8.1 7.7 5.6 4.5 1.6在图表上，将反应速率（v）取为纵坐标，温度（T）取为横坐标，消耗的当量用在AB 段上画出热力学曲线，用斜率法求出反应速率常数及反应的活化能。
试验丙酮碘化反应速率常数的测定
试验丙酮碘化反应速率常数的测定实验丙酮碘化反应速率常数的测定一、实验目的1．利用分光光度计测定酸催化时丙酮碘化反应的反应速率常数。
2．初步认识复杂反应机理，了解复杂反应的表观速率常数的求算方法。
3. 进一步掌握分光光度计的使用方法。
二、实验背景醛酮分子中的，氢原子容易被卤素取代，在卤素的碱性溶液中丙酮容易发生多卤代反应，而且还可进一步发生卤仿反应。
但在酸性溶液中，可控制反应条件使卤代反应只进行一步，因此，可在酸性条件下测定上述反应在某温度下的速率常数。
该反应为一复杂反应。
其步骤为： O H 3C CH 3H C H 3C CH 2(1) (2)C H 3C CH 2+X 2C OH 3C CH 2X +HX先生成丙烯醇，然后卤素与丙烯醇反应生成卤化丙酮。
反应（1）进行的比较慢，而反应（2）则很迅速，因此丙酮卤化反应速度取决于反应的第一步。
大量的实验证明，在酸的浓度不很高时，丙酮卤化反应对卤素是零级。
当卤素的浓度比丙酮和酸的浓度小很多时，反应中卤素的消耗，对丙酮和酸的浓度基本没什么影响，即反应速率几乎与卤素的种类及其浓度无关，但却与溶液中丙酮和酸的浓度密切相关。
由于Cl 2和Br 2的挥发性和毒性，所以一般选用I 2进行丙酮卤化反应动力学的测定。
三、实验原理大多数化学反应是有若干个基元反应组成的。
这类复杂反应的反应速率不遵循质量作用定律，它们的反应速率方程式需通过一系列实验获得可靠数据，进而建立，并以此为基础，推测其反应机理，提出反应模式。
酸催化的丙酮碘化反应是一个复杂反应，初始阶段反应为：H +是反应的催化剂，因丙酮碘化反应本身有H +生成，所以，这是一个自动催化反应。
又因反应并不停留在生成一元碘化丙酮上，反应还继续下去。
所以应选择适当的反应条件，测定初始阶段的反应速度。
其速度方程可表示为：r H q I pA I E c c kc dtdc dt dc 22+=-= （19-2）式中E c 、A c 、2I c 、+H c 分别为碘化丙酮、丙酮、碘、盐酸的浓度(单位：mol·L -1)；k 为速度常数；指数p 、q 、r 分别为丙酮、碘和氢离子的反应级数。
实验十丙酮碘化反应速率常数的测定
丙酮碘化反应速率常数的测定摘要：测定用酸作催化剂时丙酮碘化反应的反应级数、速率常数。
用722s 型可见分光光度计测量碘液的吸光度，可得到透光率，通过朗伯-比耳定律得到εb ，测其反应物的浓度。
在测得不同时间的吸光度，对透光率和时间作图可得直线的斜率＇κ,可求反应级数α、β、γ,以及测定反应速率常数κ。
关键词： 反应速率常数 吸光度 反应级数分光光度计 实验原理在酸的催化作用下，丙酮碘化得反应式可写为：第一步为丙酮烯醇化反应，其速率常数较小，可逆反应（速控步骤） 丙酮的烯醇化反应的速率取决于丙酮及氢离子的浓度，如果以碘化丙酮浓度的增加来表示丙酮碘化反应的速率，则此反应的动力学方程式可表示为:γκ２Ｉ＇ｃ=dtdc -2I （1） βακκ+H A =c c ＇ （2）式中c A 、c I2、c H+分别为丙酮、碘、盐酸的浓度（单位：mol/L ）.k 为速度常数；α、β、r 指数分别为丙酮、氢离子和碘的反应级数。
本实验利用分光光度计时刻监测丙酮碘化反应过程中碘的浓度，从而求出反应的速率常数。
为了测得丙酮的级数，在一定的碘初始浓度及保持过量酸浓度不变的条件下，分别测定两种过量丙酮浓度的速率＇1κ和＇2κ，得到：=＇1κακ1c A β+H 1c (3) =＇2κακ2c Aβ+H 2c (4) 将(2)式除(1)式得： αακκ12c c 12AA =＇＇（5）将测得的′1κ和′2κ及丙酮的浓度带入()式，即可求得丙酮的反应级数α。
同理，在保持一定碘初始浓度及过量丙酮不变的条件下，分别测定两种过量酸浓度的速率常数可得：ββκκ+H +H =12cc 2＇１＇（6）同样可求得酸的反应级数β。
碘在可见光区有一个很宽的吸收带，可以用分光光度计测定碘浓度随时间变化的关系，按照朗伯—比耳定律2bc -)I lg(lgT OI =I=ε（7） 式中，T 为透光率；I 、I o 分别为某一定波长的光线通过待测溶液和空白溶液的光强；为摩尔吸光系数。
- 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、"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、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)。
实验 丙酮碘化反应速率常数的测定
一、实验目的
1．利用分光光度计测定酸催化时丙酮碘化反应的反应速率常数。
2．初步认识复杂反应机理，了解复杂反应的表观速率常数的求算方法。
3. 进一步掌握分光光度计的使用方法。
二、实验背景
醛酮分子中的，氢原子容易被卤素取代，在卤素的碱性溶液中丙酮容易发生多卤代反应，而且还可进一步发生卤仿反应。
但在酸性溶液中，可控制反应条件使卤代反应只进行一步， 因此，可在酸性条件下测定上述反应在某温度下的速率常数。
该反应为一复杂反应。
其步骤为： O H 3C CH 3H C H 3C CH 2(1) (2)C H 3C CH 2+X 2C O
H 3C CH 2X +HX
先生成丙烯醇，然后卤素与丙烯醇反应生成卤化丙酮。
反应（1）进行的比较慢，而反应（2）则很迅速，因此丙酮卤化反应速度取决于反应的第一步。
大量的实验证明，在酸的浓度不很高时，丙酮卤化反应对卤素是零级。
当卤素的浓度比丙酮和酸的浓度小很多时，反应中卤素的消耗，对丙酮和酸的浓度基本没什么影响，即反应速率几乎与卤素的种类及其浓度无关，但却与溶液中丙酮和酸的浓度密切相关。
由于Cl 2和Br 2的挥发性和毒性，所以一般选用I 2进行丙酮卤化反应动力学的测定。
三、实验原理
大多数化学反应是有若干个基元反应组成的。
这类复杂反应的反应速率不遵循质量作用定律，它们的反应速率方程式需通过一系列实验获得可靠数据，进而建立，并以此为基础，推测其反应机理，提出反应模式。
酸催化的丙酮碘化反应是一个复杂反应，初始阶段反应为：
H +是反应的催化剂，因丙酮碘化反应本身有H +生成，所以，这是一个自动催化反应。
又因反应并不停留在生成一元碘化丙酮上，反应还继续下去。
所以应选择适当的反应条件，测定初始阶段的反应速度。
其速度方程可表示为：
r H q I p
A I E c c kc dt
dc dt dc 22+=-= （19-2） 式中E c 、A c 、2I c 、+H c 分别为碘化丙酮、丙酮、碘、盐酸的浓度(单位：mol·L -1)；k 为速
度常数；指数p 、q 、r 分别为丙酮、碘和氢离子的反应级数。
如反应物碘是少量的，而丙酮和酸对碘是过量的，则反应在碘完全消耗以前，丙酮和酸的浓度可认为基本保持不变。
实验证实：在本实验条件(酸的浓度较低)下，丙酮碘化反应对碘是零级反应，即q 为零。
实验测得，p=1，r=1，故实验测得丙酮碘化反应动力学方程为：
+=-=H A I E c kc dt
dc dt dc 2 （19-3） （19-1）
由上式知：dt
dc dt dc 2I E -=，由于碘在可见光区有一个比较宽的吸收带，而在这个吸收带中盐酸和丙酮没有吸收，所以可利用分光光度计来测定丙酮碘化反应过程中碘的浓度，从而求出反应的速率常数。
若在反应过程中，丙酮的浓度远大于碘的浓度且催化剂酸的浓度也足够大时，则可把丙酮和酸的浓度看作不变，把（19-3）式积分得:
B t c kc c H A I 2+-=+ （19-4）
按照朗伯-比耳(Lambert-Beer)定律，某指定波长的光通过碘溶液后的光强为I t ，通过蒸馏水后的光强为I 0，则透光率可表示为:
t I I T = 并且透光率与碘的浓度之间的关系可表示为:
2I alc lgT -= （19-5）
式中，T 为透光率，a 为吸光系数，l 为溶液厚度。
对同一比色皿l 为定值，，将通过蒸馏水的光强定为透光率100，然后测量通过溶液时的透光率，则有
2
I c lgT lg100al -= （19-6） 将（19-4）、（19-6）整理得
B t c kalc lgT H A +=+ (19-7)
由lgT 对t 作图可得一直线，直线的斜率为+H A c kalc 。
当C A 与C H+浓度已知时，只要测出不同时刻丙酮、酸、碘的混合液对指定波长的透光率，就可以利用(19-7)式求出反应的总速率常数k 。
四、 实验仪器及试剂
分光光度计 1台； 超级恒温槽(包括恒温夹套) 1台； 停表 1块； 容量瓶(50mL) 2个； 移液管(10mL) 3支；
0.01mol·L -1标准碘溶液(含2％KI)；
1mol·L -1标准HCl 溶液；
2mol·L -1标准丙酮溶液(此三种溶液均用A ．R ．试剂配制，均需准确标定)。
五、实验步骤
1. 样品池常数（al ）的测定
预热分光光度计，在50mL 容量瓶中配制0.001 mol·L -1碘溶液，在480纳米处附近测定其透光率，连测三次，取平均值。
2.丙酮碘化反应速度常数的测定
取干净的50 mL 容量瓶，用移液管移取0.01 mol·L -1碘溶液10 mL ，1 mol·L -1HCl 溶液10 mL ，最后加入10mL2mol·L -1丙酮溶液，加蒸馏水稀释到刻度，迅速摇匀。
取上述配好的混合液清洗原来测过碘溶液透光率的比色皿三次并装满放入暗箱，迅速校零和满刻度，计时
测定不同时刻的透光率。
以第一个透光率值作为时间的起点，每隔2分钟读取一次，直到测量的反应的透光率读数接近100时测量停止，注意测量过程中经常校正满刻度。
3.将实验数据记录如下。
（1）碘溶液的透光率
T1＝T2＝T3＝
（2）反应液的透光率
t／min
T
六、实验指导
1.由已知溶液的lgT值，算出样品池常数al；作出反应液的lgT－t图，求出所作直线的斜率，再求出相应温度的速度常数值。
2.本实验测定反应的速率常数k，计算k时要用到丙酮和酸溶液的初始浓度，所以溶液浓度一定要配准。
3. 在测量过程中，经常用空白溶液校正满刻度。
4. 混合反应溶液时操作必须迅速准确。
5. 测定样品池常数与测定速率常数用同一个比色皿。
七、实验拓展
1. 反应开始的计时可以在配好反应液开始，也可以在测定第一个透光率时开始。
2. 可以对分光光度计进行改装，暗箱设置恒温夹层，与恒温槽连接，保证反应温度的恒定。
3. 可以通过动力学中的孤立法来测定反应级数p、q、r。
孤立法是动力学研究中常用的一种方法。
具体做法如下：设计一系列溶液，其中只有一种物质的浓度不同，其他物质的浓度均相同，借此求得反应对该物质的级数。
同样求的其他物质的级数，从而确定反应速率方程。
4. 改变反应温度，求出不同温度下的k，然后求得反应的活化能Ea。
思考题：
1．在本实验中，将丙酮溶液加入含有碘、盐酸的容量瓶时并不立即开始计时，而注入比色皿时才开始计时，这样作是否可以？为什么？
2．影响本实验结果精确度的主要因素有哪些？。