复旦大学：《物理化学实验》课程教学资源（PPT实验课件讲稿）丙酮碘化反应 The Iodation Reaction of Acetone

丙酮碘化反应 The location Reaction of Acetone 号向于

丙酮碘化反应 基础化学实验中心 ——The Iodation Reaction of Acetone

实验原到 实验方法 验步 数外理 剧考题

➢目的要求 ➢实验原理 ➢实验方法 ➢实验步骤 ➢数据处理 ➢思考题

实验目的 掌握用孤立法测定丙酮碘化反应的反应级数、 速率常数和活化能; 通过本实验加深对复杂反应特征的理解; 掌握分光光度计的正确使用

实验目的 ➢ 掌握用孤立法测定丙酮碘化反应的反应级数、 速率常数和活化能； ➢ 通过本实验加深对复杂反应特征的理解； ➢ 掌握分光光度计的正确使用

实验原理 酸性溶液中丙酮碘化反应: CH, COCH+I=CH COCH I+2I +H 丙酮碘化反应速率方程表示为: 、d=、dL=kcc"(l2)c(H+) dt

实验原理 酸性溶液中丙酮碘化反应 : ＋ － ＝ ＋ － ＋ ＋ ＋ CH COCH I CH3 COCH2 I 2I H H 3 3 3 丙酮碘化反应速率方程表示为： ( ) ( ) 2 + = − = − = k c c I c H dt dc dt dc r A A I   

采用分光光度法直接测量碘浓度随时间的变化 lg T=lg k lc, 通过测量已知准确浓度的3溶液的透光率,可求出l, 从而由测定透光率可跟踪碘浓度c(2)随时间的变化。 实验表明,在酸度不很高时 dc kcc(H)=常数 因此,将c(L2)对时间t作图应为一直线,其斜率负值即为 反应速率

采用分光光度法直接测量碘浓度随时间的变化 lg lg ( ) 2 ' k lc I I I T o = = − 通过测量已知准确浓度的I3 -溶液的透光率，可求出 ， 从而由测定透光率可跟踪碘浓度c(I2 )随时间的变化。 k'l 实验表明，在酸度不很高时 = − = − = k c c (H + ) = 常数 dt dc dt dc r A A I   因此，将c(I2 )对时间t作图应为一直线，其斜率负值即为 反应速率r

本实验采用孤立法测定反应级数 丙酮的分级数:a In r-In ru AI In 碘的分级数: In r-In H hnc1(2)-hc3(l2) 盐酸的分级数: hn r-In r InC,(H)-hnC(H) 由反应分级数、反应速率和浓度等数据可算出速率常数,将 两个温度下的速率常数代入阿累尼乌斯公式可求出丙酮碘化 反应的活化能: k Ea=2.303R 8

本实验采用孤立法测定反应级数 由反应分级数、反应速率和浓度等数据可算出速率常数，将 两个温度下的速率常数代入阿累尼乌斯公式可求出丙酮碘化 反应的活化能： 1 2 2 1 1 2 2.303 lg k k T T T T Ea R  − = 丙酮的分级数： ,1 ,2 ln ln ln ln A A I II c c r r − −  = 碘的分级数： ln ( ) ln ( ) ln ln 1 2 3 2 c I c I r r I III − −  = 盐酸的分级数： ln ( ) ln ( ) ln ln 1 4 + + − − = c H c H r r I IV 

仪器与药品 今带恒温装置的722型光栅分光光度计(数字显示式); 恒温循环水槽;50mL容量瓶2个;250mL碘量瓶3个; 25ml5mL、10mL移液管各3支;洗瓶2个;废液缸 个、烧杯两个、滴管一支、秒表一只; 今0.02molL-1的碘溶液;2.0molL-1丙酮溶液;2.00 molL-1盐酸溶液(三种溶液均需预先准确标定)

仪器与药品 ❖ 带恒温装置的722型光栅分光光度计（数字显示式）； 恒温循环水槽；50 mL容量瓶2个；250 mL碘量瓶3个； 2.5m l、5mL、10mL移液管各3支；洗瓶2个；废液缸 一个、烧杯两个、滴管一支、秒表一只； ❖ 0.02 molL－1的碘溶液；2.00 molL－1丙酮溶液；2.00 molL－1盐酸溶液（三种溶液均需预先准确标定）

实验步骤 开启超级恒温槽,将温度调至25.00、27.00、 30.00或35.00°C; 开启722型分光光度计,恒温,10min后可开始测 量 对光:采用空白蒸馏水,调零调满度; 配置不同盐酸和丙酮浓度的溶液(固定碘溶液 为20或者25mL;变盐酸时丙酮为5mL;变 丙酮时盐酸为5mL;变化幅度为1mL); 分别测定11组不同浓度溶液反应速率;

实验步骤 ◆ 开启超级恒温槽，将温度调至25.00、27.00、 30.00或35.00C； ◆ 开启722型分光光度计，恒温，10min后可开始测 量； ◆ 对光：采用空白蒸馏水，调零调满度； ◆ 配置不同盐酸和丙酮浓度的溶液(固定碘溶液 为2.0或者2.5mL; 变盐酸时丙酮为5mL；变 丙酮时盐酸为5mL；变化幅度为1mL）； ◆ 分别测定11组不同浓度溶液反应速率；

注意事项: 心两个50毫升容量瓶供轮换用; 碘溶液一般固定为2.0或2.5mL; 首先将盐酸和碘溶液移入容量瓶,加蒸馏水至 40毫升,置于恒温水浴,丙酮碘量瓶整体放入 水槽恒温;定容的蒸馏水瓶也要恒温: 第一组盐酸、丙酮统一为5mL变化浓度时,固 定的一个也为5mL;最大不超过8mL; 今不测数据时请将分光光度计的盖子开启

注意事项： ❖两个50毫升容量瓶供轮换用； ❖碘溶液一般固定为2.0或2.5 mL； ❖首先将盐酸和碘溶液移入容量瓶，加蒸馏水至 40毫升，置于恒温水浴，丙酮碘量瓶整体放入 水槽恒温；定容的蒸馏水瓶也要恒温； ❖第一组盐酸、丙酮统一为5mL; 变化浓度时，固 定的一个也为5mL；最大不超过8mL； ❖不测数据时请将分光光度计的盖子开启

思考题? 动力学实验中,正确计算时间是很重要的。本实验 中将反应物开始混合到起算反应时间,中间有一段 不算很短的操作时间,这对实验结果有无影响?为 什么? 2.比色皿如果没有完全复位,使I0变为80或者120,会 对实验结果产生什么影响? 3.响本实验结果的主要因素是什么?

思考题？ 1. 动力学实验中，正确计算时间是很重要的。本实验 中将反应物开始混合到起算反应时间，中间有一段 不算很短的操作时间，这对实验结果有无影响？为 什么？ 2. 比色皿如果没有完全复位，使I0变为80或者120，会 对实验结果产生什么影响？ 3. 响本实验结果的主要因素是什么？