【清华】丙酮碘化实验报告

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丙酮碘化实验报告

丙酮碘化实验报告
6、测定四种不同配比溶液的反应速度。四种不同溶液的配比见表1。
表1溶液的配比表
碘溶液V/ml
丙酮溶液V/ml
盐酸溶液V/ml
I(25℃)
5
5
5
II(25℃)
5
2.5
5
III(25℃)
5
5
2.5
IV(25℃)
7.5
5
5
V(35℃)
7.5
5
5
7、按表中的量,准确移取已恒温的三种溶液于25ml容量瓶中(碘溶液最后加),用去离子水稀释至刻度,摇匀,润洗比色皿3次,然后将装有2/3溶液的比色皿置于样品室光路通过处,盖好盖子,同时利用计算机或秒表(每隔1min或2min记录一次数据)开始记录吸光度值变化(如果分光光度计没有带恒温水浴夹套注意只取反应开始一段时间的数据)。
对于复合反应,当知道反应速率方程的形式后,就可以对反应机理进行某些推测。如明,丙酮与碘在稀薄的中性水溶液中反应是很慢的。在强酸(如盐酸)条件下,该反应进行得相当快。但强酸的中性盐不增加该反应的反应速率。在弱酸(如醋酸)条件下,对加快反应速率的影响不如强酸(如盐酸)。
8、做完25℃下的全部四个实验后,再升高恒温水浴温度到35℃进行第五组的实验。
3结果与讨论
3.1原始实验数据
以下为经过老师当场审阅签字的原始数据记录:
(1)
(2)
3.2计算的数据、结果
计算 :解方程[ ]+[ ]+[ ]=0.02025mol/ ,[ ]=[ ],[ ]/[ ][ ]=700(平衡常数), ,代入数据,解得 =25.65。
只有少数化学反应是由一个基元反应组成的简单反应,大多数化学反应并不是简单反应,而是由若干个基元反应组成的复合反应。大多数复合反应的反应速率和反应物浓度间的关系,不能用质量作用定律表示。因此用实验测定反应速率与反应物或产物浓度间的关系,即测定反应对各组分的分级数,从而得到复合反应的速率方程,乃是研究反应动力学的重要内容。

实验二十二 丙酮碘化[目的要求]

实验二十二 丙酮碘化[目的要求]

实验二十二 丙酮碘化【目的要求】1. 测定用酸作催化剂时丙酮碘化反应的速率常数及活化能。

2. 初步认识复杂反应机理,了解复杂反应表观速率常数的求算方法。

【实验原理】C H 3C C H 3OI 2H+C H 3C C H 2IOH+一般认为该反应按以下两步进行:C H 3C C H 3OH+C H 3C C H2O H(1)C H 3C C H 2O HI 2C H 3C C H 2IOH+(2)反应(1)是丙酮的烯醇化反应,它是一个很慢的可逆反应,反应(2)是烯醇的碘化反应,它是一个快速且趋于进行到底的反应。

因此,丙酮碘化反应的总速率是由丙酮烯醇化反应的速率决定,丙酮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率则此反应的动力学方程式可表示为:+=H A E d d C kC tC (3)式中,C E 为碘化丙酮的浓度;C H +为氢离子的浓度;C A 为丙酮的浓度;k 表示丙酮碘化反应总的速率常数。

由反应(2)可知:tCt C d d d d 2I E -= (4)因此,如果测得反应过程中各时刻碘的浓度,就可以求出d C E /d t 。

由于碘在可见光区有一个比较宽的吸收带,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随时间的变化,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(3)式代入(4)式积分得:B tC kC C +-=+H A I 2(5)第二篇 基础实验2 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 ,通过蒸馏水后的光强为I 0,则透光率可表示为:T =I /I 0 (6)并且透光率与碘的浓度之间的关系可表示为:2I lg dC T ε-= (7)式中,T 为透光率;d 为比色槽的光径长度;ε是取以10为底的对数时的摩尔吸收系数。

丙酮碘化实验报告

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2、测定时比色皿未洗涤干净或者残存的水,对测定比色皿未洗涤干净则会造成碘的浓度增 大,所测得的反应速率增大,残留有水分则一方面碘的浓度减少,另一方面所测得的光度度 也不准确,对结果造成误差。所以在进行实验过程中,比色皿应用配置的溶液润洗两到三次。
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。
4、比色皿位置不得变化。
5、手执比色皿粗糙面。
6、添加溶液至比色皿后,注意用擦镜纸将滑面擦干净。
姓名:团团 1372 学号:200800 物化实验 第九组 08 级 10-24
【数据处理】 所测实验数据列表
30.0℃实验数据表 时间/min 透光率 T(%)
0.99881
1、 l 的计算:
30.0℃时碘液透光率 35.0℃时碘液透光率
44.2% 45.3%
l

LogT CI2
CI2 =02=-0.35458 35.0℃: Log0.453=-0.3439
l =0.35458/0.01979=17.917 l =0.3439/0.01979=17.3776
姓名:团团 1372 学号:200800 物化实验 第九组 08 级 10-24
实验二十二 丙酮碘化 【实验目的】 1. 测定用酸作催化剂时丙酮碘化反应的速率常数及活化能。 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。 【实验原理】
一般认为按照两步进行:
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) 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。 由此,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:

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。

丙酮碘化实验报告

丙酮碘化实验报告

实验二十二丙酮碘化【实验目的】1.测定用酸作催化剂时丙酮碘化反应的速率常数及活化能。

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。

【实验原理】一般认为按照两步进行: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)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。

由此,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:式中,C E为碘化丙酮的浓度;C H+为氢离子的浓度;C A为丙酮的浓度;k表示丙酮碘化反应总的速率常数。

由第二步反应可知,则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。

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,则可得:按照朗伯-比耳(Lambert-Beer)定律:透光率可表示为:透光率与碘的浓度之间的关系可表示为:综上两式可得:由lgT对t作图可得一直线,直线的斜率为kεlC A C H+。

式中εl可通过测定一已知浓度的碘溶液的透光率,由(7)式求得,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,就可以利用上式求出反应的总速率常数k。

由两个或两个以上温度的速率常数,就可以根据阿累尼乌斯(Arrhenius)关系式估算反应的活化能。

【仪器试剂】分光光度计1套;容量瓶(50mL)3只;超级恒温槽1套;带有恒温夹层的比色皿1个;移液管(10mL)3只. 碘溶液(2I C =0.01979mol ·dm -3);标准盐酸溶液(1.869mol ·dm -3);丙酮溶液(1.9994mol ·dm -3)。

【实验步骤】1、打开恒温槽设定温度为30±0.1℃。

2、按照下表配置溶液(4只50 mL 容量瓶)3、将上述配置好的溶液放至恒温槽中恒温备用。

丙酮碘化反应的速率方程实验报告(仅供参考)

丙酮碘化反应的速率方程实验报告(仅供参考)

实验五 丙酮碘化反应的速率方程一. 实验目的1.掌握用孤立法确定反应级数的方法;2. 测定酸催化作用下丙酮碘化反应的速率常数; 3.通过本实验加深对复杂反应特征的理解。

二. 实验原理孤立法,即设计一系列溶液,其中只有某一种物质的浓度不同,而其他物质的浓度均相同,借此可以求得反应对该物质的级数。

同样亦可得到各种作用物的级数,从而确立速率方程。

丙酮碘化是一个复杂反应,其反应式为CH 3COCH 3+I 2CH 3CCH 2I O +H ++I -H +设丙酮碘化反应速率方程式为:zI y HCL x COCH CH I C C kC dtdC 2332⋅⋅=-(1) 式中k 为反应速率常数,指数x 、y 、z 分别为丙酮,酸和碘的反应级数。

将该式取对数后可得:2332lg lg lg lg lg I HCL OCH CH I C z C y C x k dtdC +++=⎪⎪⎭⎫⎝⎛- (2) 在上述三种物质中,固定其中两种物质的浓度,配置第三种物质浓度不同的一系列溶液,则反应速率只是该物质浓度的函数。

以lg(-dC 碘/dt)对该组分浓度的对数作图,所得直线即为该物质在此反应中的反应级数。

同理,可得其他两个物质的反应级数。

碘在可见光区有很宽的吸收带,可用分光光度计测定反应过程中碘浓度随时间变化 的关系。

按照比尔定律可得:20lg lg A I abC I I T =⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=-= (3)式中A 为吸光度,T 为透光率,I 和I 0分别为某一特定波长的光线通过待测溶液和空白溶液后的光强,a 为吸光系数,b 为样品池光径长度,以A 对时间t 作图,斜率为ab(-dC 碘/dt).测得a 和b ,可算出反应速率。

若C 丙酮≈C HCl ﹥﹥C 碘 ,发现A 对t 作图后得一直线。

显然只有在(-dC 碘/dt)不随时间改变时才成立,意味着反应速率与碘的浓度无关,从而得知该反应对碘的级数为零。

当控制碘为变量时,反应过程中可认为丙酮和盐酸的浓度不变,又因为z 为0,则由(2)积分可得:)(酸丙碘碘12yx21t C C t kC C -=-将(3)代入后可得:yx C ab t t A k 酸丙)(C 11A 1221**--= 三. 仪器与试剂722分光光度计 1套 丙酮标准液 (2.mo l ·dm -3)超级恒温槽 1套 HCl 标准液 (1.9355mo l ·dm -3) 秒表 1块 I 2标准液 (0.01 mo l ·dm -3) 容量瓶(25ml ) 7个 刻度移液管(5 ml ) 各3支四. 实验步骤1.打开分光光度计,将波长调至470nm 处;2.用蒸馏水作为参比溶液,反复将分光光度计调整0T 、100T ;3.用分光光度计测量ab 的数值以便于算出反应速率;即测0.001mol/l 碘液的吸光度; 4.按表中各物质用量配置溶液,分别测其吸光度随时间的变化数值。

丙酮碘化实验报告

一、实验目的1.了解二级反应的特点,学会用图解计算法求取二级反应的速率常数;2.用电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数,了解反应活化能的测法。

二、实验原理CH3COOC2H5+Na++OH- → CH3COO-+Na++C2H5OH 为了方便起见,在设计实验时将反应物CH3COOC2H5和NaOH采用相同的浓度c作为起始浓度。

当反应时间为t时,反应所生成的CH3COO-和C2H5OH的浓度为x,那么CH3COOC2H5和NaOH的浓度则为(c-x)。

CH3COOC2H5+NaOH → CH3COONa+ C2H5OHt=0 c c 0 0t=t c-x c-x x xt→∞→ 0 → 0 → c → c二级反应的速率方程可表示为:dx/dt=k(c-x)(c-x)积分得:kt=x/c(c-x)t=t时,x=b(G0-G t)t=∞时,c=b(G0-G∞)则kt=b(G0-G t)/cb[(G0-G∞)-(G0-G t)]=(G0-G t)/c(G0-G∞)或ckt=(G0-G t)/(G0-G∞)以(G0-G t)/(G0-G∞)对t作图应得一直线,由斜率即可求出反应速率常数k值,k 的单位是min-1·mol-1·L三、仪器及试剂数字式电导仪停表恒温水浴双管电导池移液管(10mL)碘量瓶(100mL)NaOH(分析纯)CH3COONa(分析纯)CH3COOC2H5(分析纯)四、实验步骤1.G0和G∞的测定极1cm。

再将铂黑电极从电导水电取出,用相同浓度的NaOH溶液淋洗电极,(注意:不要碰电极上的铂黑)。

然后将电导池置于25 ℃恒温水浴中,恒温1 0min,并接上电导率仪,测其电导率值,更换溶液重复测量,取其平均值即为G。

2. G∞的测定实验测定中,不可能等到t→∞,故通常以0.0100mol·l-1CH3COONa溶液的电导值作为G∞,G∞的测量方法与G相同。

必须注意,每次更换电导池中的溶液时,都要先用电导水淋洗电极和电导池,然后再用被测溶液淋洗2至3次。

物化实验报告-丙酮碘化

实验药品:0.02134 mol·dm-3 碘溶液;1.436mol·dm-3HCl 溶液;3.3738 mol·dm-3 丙酮溶 液。
2.2 实验条件
温度/℃ 压力/kpa
17.6
102.36
2.3 实验操作步骤及方法要点
1、 检查仪器和药品。
2、 接通电源。
3、 开启恒温槽,检查水路是否通畅和漏水。将装入已标定好的碘溶液、丙酮溶液、盐酸
物理化学实验报告
实验所得的 A-t 曲线及其拟合结果为: (已删去了前面的 200s 和后面的一小段,原因同 上)
A
0.45 0.4
0.35 0.3
0.25 0.2
0.15 0.1
0.05 100
同理:
吸光度曲线-实验点5
y = -0.0015569 x + 0.6001258 R² = 0.9991492
0.2872 4.905×10-6
2
25
4.268
0.33738
0.2872 2.409×10-6
3
25
4.268
0.67476
0.1436 2.350×10-6
4
25
6.402
0.67476
0.2872 4.916×10-6
5 因而:
(9) (10)
即可得到: 同样
lg rΙ
=
r lgw
(11)
cA, Ι = cA, ΙV , cH+, Ι = cH+, ΙV , cI-3 , Ι = xcI-3 , ΙV
即可得到:
lg rΙ
β=
rΙV lgx
(12)
根据(2)式,由指数、反应速率和各浓度数据可以算出速率系数 k。由两个或两个以上

实验二丙酮碘化.

实验二十二 丙酮碘化
物理化学教研室
2016.9.22
一、目 的 要 求
1. 测定用酸作催化剂时丙酮碘化反应的速率 常数及活化能; 2. 初步认识复杂反应机理,了解复杂反应表 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 原 理
酸溶液中丙酮典化反应是一个复杂反应,
其反应式为:
第一个装满蒸馏水; 第二个用移液管移入5ml I2溶液,用蒸馏水稀
释至刻度;
三、实 验 步 骤
第三个用移液管移入5ml I2溶液和5ml HCl溶液; 第四个先加入少许蒸馏水,再加入5mL丙酮溶
液然后将四个容量瓶放在恒温槽中恒温备用。 2. 透光率100%的校正
分光光度计波长调在565nm;控制面板上 工作状态调在透光率档。比色皿中装满蒸馏水, 在光路中放好。恒温10min后调节蒸馏水的透 光率为100%。
定,(1)式的反应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:
dCE dt
kCACH
------------(3)
二、实 验 原 理
式中,CE为碘化丙酮的浓度;CH+为氢离
子的浓度;CA为丙酮的浓度;k表示丙酮碘化
反应总的速率常数。
C(I2) = ;T = ;lgT = ; εl =
时间 透光率T
lgT
/min 25.0℃ 35.0℃ 25.0℃ 35.0℃
六、文 献 值 文献值:
1. α = 1,β =1,γ = 0 2. 活化能Ea = 48KJ/mol
数的测定。根据总反应方程式,可建立如下关
系式:
二、实 验 原 理

【清华】丙酮碘化反应-崔毅杰-011738

200
250
300
350
吸光度时间曲线(第一组)
(2) t=25℃ 碘溶液 5 ml 丙酮溶液 2.5 ml 盐酸溶液 5ml
吸光度
0.5 0.49 0.48 0.47 0.46 0.45 0.44 0.43 0.42 0.41
0.4 200
250
300
350
吸光度时间曲线(第一组)
(3) t=25℃ 碘溶液 5 ml 丙酮溶液 5 ml 盐酸溶液 2.5ml
以上温度的速率系数,根据阿累尼乌斯公式
k = Ae-Ea/RT
(13)
可以估算反应的表观活化能 Ea。
2 实验操作 2.1 实验药品、仪器型号及测试装置示意图
2.1.1 实验药品 0.01984mol/L 碘溶液;0.9524 mol/L HCl 溶液;2.374 mol/L 丙酮溶液。 2.1.2 实验仪器 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 移液管 1 支;5ml 刻度移液管 3 支;5ml 移液管 1 支;25ml 容量瓶 1 个;镊子;洗瓶。
容。
对于复合反应,当知道反应速率方程的形式后,就可以对反应机理进行某些推测。如该
反应究竟由哪些步骤完成,各个步骤的特征和相互联系如何等等。
实验测定表明,丙酮与碘在稀薄的中性水溶液中反应是很慢的。在强酸(如盐酸)条件
下,该反应进行得相当快。但强酸的中性盐不增加该反应的反应速率。在弱酸(如醋酸)条
件下,对加快反应速率的影响不如强酸(如盐酸)。
取决于 I-3 的浓度,而且也与 I2 的浓度有关。根据朗伯-比尔定律:
式中:D—光密度(消光度);
ε —吸收系数; L —比色皿的光径长度; c —溶液的浓度。
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实验报告: 丙酮碘化实验刘祯科 2003012316 生物32同组实验者姓名 程磊实验日期:2005年10月22日 提交报告日期:2005年11月5日1. 引言大多数化学反应是由若干个基元反应组成的复合反应,其反应速率与反应物浓度的关系不遵循质量作用定律。

这些反应的速率方程需要在一定条件下通过实验测定。

对于反应物单一的反应,可以通过测量反应物或产物浓度随时间的变化来得到反应速率,从而进一步确定反应的级数。

对于反应物不单一的反应,可以保持其他反应物浓度不变,测量某一反应物在不同初始浓度下的反应速率,从而确定反应对该物质的反应级数。

如此类推,可以依次确定其他物质的反应级数,从而确定反应速率方程。

本实验采用分光光度法测定丙酮碘化反应的级数、速率系数和活化能。

通过实验加深对复合反应特征的理解,并掌握722S 型分光光度计的原理和使用方法。

具体实验原理请参见预习报告的实验原理部分。

2. 实验部分2.1实验药品与仪器: 实验药品:0.02486mol/L 碘溶液 1.061mol/L 盐酸溶液 3.381mol/L 丙酮溶液 去离子水 实验仪器: 表. 1 实验仪器2.2实验条件:室温:17.7℃ 大气压:103.5kPa2.3实验操作:请参见预习报告的实验步骤部分。

3. 结果与讨论仪 器 名 称 规 格 生产厂家 数 量 722S 型分光光度计 上海精密科学仪器有限公司 1 SL-1恒温槽 清华大学化学实验中心1 计算机 1 镊子 1 洗瓶1 刻度移液管 10ml 1 刻度移液管 5ml 3 移液管 5ml 1 容量瓶25ml13.1原始数据以及数据处理、结果3.1.1碘标准液的光密度0.02486mol/L碘溶液取2.5ml于25ml容量瓶中配得:0.02486mol/L的碘标准液,即C(I2)= 0.002486mol/L由分光光度计测得碘标准液的光密度为:D=0.355根据碘标准液的浓度和光密度,利用εL=D/C(I2)公式计算得到εL=142.8L/mol3.1.2五组实验不同的条件:在25℃下测4组不同浓度配比反应液的反应速率,在35℃下测定1组浓度配比与前4组之一相同的反应液的反应速率。

各组溶液不同体积配比列于表.2:表.2 5组丙酮碘化反应溶液的体积配比实验组号恒温槽温度(℃)碘溶液V(ml) 丙酮溶液V(ml) 盐酸溶液V(ml) Ⅰ25 5 5 5Ⅱ25 5 2.5 5Ⅲ25 5 5 2.5Ⅳ25 7.5 5 5Ⅴ35 7.5 5 53.1.3反应速率计算每一组实验都用计算机上采集一组数据,并画出吸光度随t(时间)的曲线。

选择曲线的有效段D取值范围0.15-0.7,Ⅰ~Ⅳ组每隔30秒取一个数据点,每组取20个数据点。

第Ⅴ实验反应较快,每隔20秒取一个数据,共取18个数据。

各组实验的数据列于表.3~7,各组实验的数据点以及拟合曲线见Figure.1~5。

Figure.1~5的拟合曲线是由Excel2003回归得到。

同时可以得到每条曲线的斜率,即光密度随时间的变化率dDdt。

由公式C(I2)=D/εL和2dC(I)rdt=-可以推出1dDrL dt=-ε.所以由各曲线的斜率可以求出各组实验反应速率r。

表.8列出各组实验曲线的斜率、相关系数、表.3 实验Ⅰ D-t(25℃)时间t(s) 光密度D0 0.56930.3 0.55460 0.53990.4 0.523120.7 0.507150.5 0.49180.2 0.474210 0.456240.3 0.438表.4 实验Ⅱ D-t(25℃)时间t(s) 光密度D0 0.639 29.8 0.631 69.6 0.625 90.4 0.617 120.7 0.61 150.4 0.602 179.7 0.596 210 0.587 240.3 0.579 270.6 0.57 300.4 0.562 330.6 0.553 360.4 0.545 390.2 0.536 420.5 0.526 450.3 0.518 480.6 0.509 510.4 0.499 540.1 0.49 569.9 0.481表.5 实验Ⅲ D-t(25℃) 时间t(s) 光密度D0 0.642 29.8 0.633 60.6 0.624 90.4 0.615270 0.42 300.3 0.402 330.1 0.384 359.9 0.365 390.2 0.346 420 0.327 449.8 0.309 480.1 0.29 509.9 0.271 540.8 0.251 570 0.232120.2 0.606 150.4 0.597 180.2 0.588 210.5 0.579 240.3 0.569 270 0.56 300.4 0.55 330.3 0.54 360.2 0.531 390 0.521 420.3 0.511 450.6 0.501 479.8 0.492 510.2 0.481 539.9 0.471 570.2 0.461表.6 实验Ⅳ D-t(25℃)时间t(s) 光密度D0 0.648 29.8 0.628 60.3 0.609 90 0.589 120.2 0.569 150 0.549 179.8 0.53 210.2 0.51 239.6 0.49 269.9 0.47 299.7 0.45 330 0.43 360.3 0.411 390.1 0.39 420.4 0.37 449.6 0.351 480.5 0.33 509.9 0.311 539.6 0.291 570.50.271y = -0.000318 x + 0.64419800.10.20.30.40.50.60.70100200300 400 500 600t/s图三 实验Ⅲ D-t(25℃)D y = -0.000662 x + 0.6484932 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0100200300 400500 600t/s图四 实验 ⅣD-t(25℃)D表.7 实验Ⅴ D-t(35℃) 时间t(s) 光密度D0 0.683 20.3 0.656 40.3 0.629 59.8 0.601 79.8 0.573 99.6 0.544 120.1 0.513 139.6 0.484 159.7 0.452 179.7 0.421 199.7 0.389 220.3 0.356 239.8 0.324 259.8 0.293 280.4 0.256 299.8 0.224 319.8 0.191 340.4 0.155表.8 各组实验反应速率r 实验组号dD/dt相关系数r=-dD/dt*(1/εL)(mol/L/s)碘浓度(mol/L)丙酮浓度(mol/L)盐酸浓度(mol/L)Ⅰ -0.000600 0.99880 4.43E-06 0.004972 0.6763 0.2122 Ⅱ -0.000279 0.99781 1.95E-06 0.004972 0.3381 0.2122 Ⅲ -0.000325 0.99951 2.28E-06 0.004972 0.6763 0.1061 Ⅳ -0.000662 0.99996 4.64E-06 0.007458 0.6763 0.2122 Ⅴ -0.001557 0.99878 1.09E-050.007458 0.6763 0.21223.1.4反应级数确定并求反应速率系数k设反应速率方程为:(A 代表丙酮,H +代表盐酸)2r kC (A)C (H )C (I )αβ+δ=∙根据表.8速率数据,利用公式(公式中1、2、3、4分别代表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)2211r C lg/lg r C α=3311r Clg/lg r C β=4411r Clg/lg r C δ=计算得到反应对各物质的反应级数:α=1.179408 β=0.959485 δ=0.114378我们假想速率方程的形式应该是简单的,于是由实验数据认为α≈1,β≈1,δ≈0。

于是速率方程写为: y = -0.001557 x + 0.694778= 0.99877800.10.20.30.40.50.60.70.80100 200 300 400D t/s图五 实验Ⅴ D-t(35℃)r kC(A)C(H )+=利用速率方程和表.8反应物浓度数据和反应速率数据可以求出各组反应的速率系数k ,列于表.9:表.9 各组反应速率系数3.1.5表观活化能及过渡态理论中的活化焓、活化熵 根据表.9温度T 和反应速率系数数据,利用公式:1222112.303lg ()TT k Ea RT T k =-得到Ea=65323J/mol根据液相反应活化焓公式:m H Ea RT ≠=-,取T=298.15K ,得到:298.15K 时的活化焓: △62845 J/mol表9中,k2与其他几个同一个温度下的k 相差较远,其相关系数也不够理想,故舍去。

取实验ⅠⅢⅣ中k 的平均值k=(k1+k3+k4)/3=3.162E-05 L/mol/s 。

利用exp exp m m S H RTk Lh R RT ≠≠⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭可以推出:△-119.863 J/mol3.2问题与讨论(含有思考题的解答): 3.2.1数据讨论:(1)从实验数据可以看到反应级数并不太理想,尤其是丙酮的反应级数,从数据上看第二组的速率偏小。

由于Ⅱ在实际操作中最先测,可能对于实验操作还不太熟练,使反应发生了一段较长时间才开始计时,造成实验的误差较大。

(2)温度对反应的影响是显著的。

温度升高后反应的时间明显下降。

温度提高10K ,而k 值增大了一倍多。

所以实验中保持恒温非常重要。

而操作要迅速的一个重要原因就是要保持温度恒定。

(3)活化焓公式m H Ea RT ≠=-,可以看出活化焓与温度有关,RT 的值在本实验中实验组号 温度T(K) k(L*mol -1*s -1) k(L*mol -1*min -1) Ⅰ 298.15 3.08393E-05 0.00185 Ⅱ 298.15 2.72324E-05 0.001634 Ⅲ 298.15 3.17176E-05 0.001903 Ⅳ 298.15 3.23032E-05 0.001938 Ⅴ 308.15 7.59759E-05 0.004559相对活化能来说是较大的,所以不可以近似用活化能来代替活化焓。

从活化能和活化焓值得比较上可以看出,二者相差4%左右。

3.2.2开始未计时的时间的影响:本实验中取碘的浓度相对于丙酮和盐酸来说很稀,这样可以近似认为反应前后丙酮和盐酸的浓度不变。

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