化学反应速率和活化能的测定 无机化学实验教学团队
无机化学实验教学团队 化学反应速率和活化能的测定
化学反应速率和活化能的测定 实验目的 实验原理 仪器和试剂 实验内容 数据记录及处理 问题思考
化学反应速率和活化能的测定 ◆ 实验目的 ◆ 实验原理 ◆ 仪器和试剂 ◆ 实验内容 ◆ 数据记录及处理 ◆ 问题思考
一、实验目的 1、掌握采用初始速率法计算反应级数以及速率常数和活化能的方法。 2、了解浓度、温度和催化剂对化学反应的影响。 3、学会使用温度计、恒温水浴锅
1、掌握采用初始速率法计算反应级数以及速率常数和活化能的方法。 2、了解浓度、温度和催化剂对化学反应的影响。 3、学会使用温度计、恒温水浴锅。 一、实验目的
二、实验原理 在水溶液中，过二疏酸铵与碘化钾发生如下反应： (NH)2S2O8 +3KI=(NH)2SO4+K2SO4+KI3 反应的离子方程式为： 低浓度时黄色，高浓度时棕色 ●S20g2+3=2S042+3 (1)
➢实验原理 在水溶液中，过二硫酸铵与碘化钾发生如下反应： ⚫ (NH4 )2S2O8 + 3KI = (NH4 )2SO4 + K2SO4 + KI3 反应的离子方程式为： ⚫ S2O8 2- + 3I- = 2SO4 2- + I3 - （1） 低浓度时黄色，高浓度时棕色 二、实验原理
该反应的反应速率与反应物浓度的关系可用下式表示： r=-Ac(S,O)≈kc"(S,O)c”(1) △t
该反应的反应速率与反应物浓度的关系可用下式表示： ( ) ( ) ( ) 2 2 8 2 2 8 − − − − = k c S O c I t c S O r m n
为了能够测定△c(S2Og,在混合NH42S20g和KI溶液时， 同时加入一定体积的已知浓度的NaS203溶液和作为指示剂的淀粉 溶液，这样在反应(1)进行的同时，也进行着如下的反应(2)： 2S2032+=S40,2+3T (2)快 S2082+3=2S042+ (1)慢
为了能够测定△c (S2O8 2- ) ，在混合(NH4 )2S2O8 和KI 溶液时， 同时加入一定体积的已知浓度的Na2S2O3 溶液和作为指示剂的淀粉 溶液，这样在反应(1)进行的同时，也进行着如下的反应(2) ： ⚫ 2S2O3 2- + I3 - = S4O6 2- + 3I- （2） 快 ⚫ S2O8 2- + 3I- = 2SO4 2- + I3 - （1） 慢
所以蓝色的出现标志着$2032反应耗尽。从反应方程式(1)和 (2)的计量关系可以看出，S20%2浓度的减少量等于S2032浓度减 少量的一半，即 Ac(S2O-)= △c(S2O3-) 2
所以蓝色的出现标志着S2O3 2-反应耗尽。从反应方程式(1)和 (2)的计量关系可以看出，S2O8 2-浓度的减少量等于S2O3 2-浓度减 少量的一半，即 2 ( ) ( ) 2 2 2 3 2 8 − − = c S O c S O
由于S2032在溶液显蓝色时已全部耗尽，所以△c(S2032 实际就是反应开始时Na2S2O3的初始浓度。因此，只要记下从 反应开始到溶液出现蓝色所需要的时间，就可以求出反应() 的平均反应速率： r=-Ac(S)-Ac(S2O:)/2 △t △t
由于S2O3 2-在溶液显蓝色时已全部耗尽，所以△c (S2O3 2- ) 实际就是反应开始时 Na2S2O3的初始浓度。因此，只要记下从 反应开始到溶液出现蓝色所需要的时间t，就可以求出反应(1) 的平均反应速率： t c S O t c S O r − = − = − − ( ) ( )/ 2 2 2 3 2 2 8
按照初始速率法，在固定c(S2032改变c(S20g2和c)的 条件下，进行一系列实验，测得不同条件下的反应速率，就能 根据下式 r=-Ac(S,O)/2≈k.c”(S,O)c"(1) △t 推算反应的反应级数m、n
按照初始速率法，在固定c( S2O3 2- )改变 c(S2O8 2- )和c (I- ) 的 条件下，进行一系列实验，测得不同条件下的反应速率，就能 根据下式 推算反应的反应级数m、n。 ( ) ( ) ( )/ 2 2 2 8 2 2 3 − − − − = k c S O c I t c S O r m n
再由下式可进一步求出反应速度常数k: k- c"(S2O8-)·c”(I-)
再由下式可进一步求出反应速度常数k： ( ) ( ) 2 2 8 − − = c S O c I r k m n