无机化学实验实验化学反应速率和活化能
无机化学实验 实验 化学反应速率和活化能
实验目的：1、了解浓度、温度和催化剂对反应速度的影响2、测定过二硫酸铵与碘化钾反应的反应速度3、学会计算反应级数、反应速率常数和反应的活化能
实验目的： 1、了解浓度、温度和催化剂对反应速度的影响 2、测定过二硫酸铵与碘化钾反应的反应速度 3、学会计算反应级数、反应速率常数和反应的 活化能
实验用品：仪器：秒表、温度计（0℃~100℃）、烧杯、量筒、试管、玻璃棒、酒精灯、三角架、石棉网液体药品：(NH4)2S2O：(0.20 mol ·L-1)、KI (0.20 mol ·L-1)KNO,(0.20 mol ·L-1)、Na,S,O,(0.010 mol L-1)(NH4)2SO4 （0.20 mol ·L-1)、Cu (NO3)2 （0.020mol·L-1），淀粉（0.4%）
实验用品： 仪器：秒表、温度计（0℃~100℃）、烧杯、量筒、 试管、玻璃棒、酒精灯、三角架、石棉网 液体药品： (NH4 ) 2 S2O8（0.20 mol·L－1）、KI（0.20 mol·L－1） KNO3（0.20 mol·L－1）、Na2 S2O3（0.010 mol·L－1） （NH4 )2SO4（0.20 mol·L－1）、Cu (NO3 ) 2（0.020 mol·L－1），淀粉（0.4 ％）
实验原理：在水溶液中S,O.2-与I-发生如下反应：(1)S,O.2-+ 3I-==2SO42-+I3设反应的速率方程可表示为：V=k · Cm(S,O.2-) · Cn(I-)其中，v是反应速率，k是速率常数，C(S2O2-)C（I-）是即时浓度，m、n之和为反应级数
实验原理： 在水溶液中S2O8 2－与I－发生如下反应： S2O8 2－+ 3I－==2SO4 2－+I3 － (1) 设反应的速率方程可表示为： v =k ·Cm(S2O8 2－)·Cn(I-) 其中，v是反应速率，k 是速率常数，C(S2O8 2－)、 C (I-）是即时浓度，m、n之和为反应级数
通过实验能测定在单位时间内反应的平均速率，如果在一定时间△t内S,O2一浓度的改变量为△C(S,O。2-），则平均速率表示为：Ac(S,0.)△t当△t→ 0时，=lim V平At →0则有v=k · Cm(s20s) · Cn(I-) =-△c(S,O)t△t用秒表测量
通过实验能测定在单位时间内反应的平均速 率，如果在一定时间Δt内S2O8 2－浓度的改变量为 ΔC(S2O8 2－) ，则平均速率表示为： v平＝－ 当Δt→ 0时， v＝lim v平 则有v =k ·Cm(s2 o8 )·Cn(I-)＝－ Δt用秒表测量 2 2 8 2 2 8 (S O ) (S O ) (I ) c x y k c c t − − − = = Δt →0 2 2 8 2 2 8 (S O ) (S O ) (I ) c x y k c c t − − − = =
为了测定在一定时间△t内S,O。2一浓度的改变量在将S,O.2-与I-混合的同时，加入定量的Na,S,O3溶液和淀粉指示剂。这样在反应（1）进行的同时也进行如下的反应：(2)2S,0,2-+ I3-= S402-+ 3I反应（2）进行得很快，瞬间即可完成。而反应(1)却要比反应(2)慢得多。由反应(1)生成的I 3 一立即与S,O,2-反应，生成无色的S4O,2-和I-。因此，在反应刚开始的一段时间内看不到I，一与淀粉所呈现的特有蓝色。当S,O,2一耗尽时，由反应（1）继续生成的I，一很快与淀粉作用而呈现蓝色
为了测定在一定时间Δt内S2O8 2－浓度的改变量， 在将S2O8 2－与I－混合的同时，加入定量的Na2S2O3 溶液和淀粉指示剂。这样在反应（1）进行的同时， 也进行如下的反应： 2S2O3 2－+ I 3 － ＝ S4O6 2－+ 3I－ （2) 反应（2）进行得很快，瞬间即可完成。而反 应(1)却要比反应(2)慢得多。由反应(1)生成的I 3 －， 立即与S2O3 2－反应，生成无色的S4O6 2－和I－。因 此，在反应刚开始的一段时间内看不到 I 3 －与淀粉 所呈现的特有蓝色。当S2O3 2－耗尽时，由反应（1） 继续生成的I 3 －很快与淀粉作用而呈 现蓝色
由反应式(1)和(2)可以看出，S,O2-浓度减少量等于S,0,2-浓度减少量的1/2由于溶液呈现蓝色标志着S,O,2-全部耗尽。所以，从反应开始到出现蓝色这段时间△内，S,O,2-浓度的改变实际上就是S,O,2-初始浓度。1△c(S,Oβ) ==△c(S2Co (S,（22
由反应式(1)和(2)可以看出，S2O6 2－浓度 减少量等于S2O3 2－浓度减少量的1/2。 由于溶液呈现蓝色标志着S2O3 2－全部耗 尽。所以，从反应开始到出现蓝色这段时间Δt 内，S2O3 2－浓度的改变实际上就是S2O3 2－初始 浓度。 2 2 2 2 8 2 3 0 2 3 1 1 (S O ) (S O ) (S O ) 2 2 c c c − − − = = −
由于每份混合液中S,O,2一的初始浓度都相同，因此△c(S,O2-)也都是相同的。这样只要记下从反应开始到溶液刚呈现蓝色所需的时间△t，就可以求出初反应速率。利用求得的反应速率，可计算出速率常数k和反应级数m、n,确定速率方程
由于每份混合液中S2O3 2－的初始浓度都 相同，因此Δc(S2O8 2－)也都是相同的。这样， 只要记下从反应开始到溶液刚呈现蓝色所需 的时间Δt，就可以求出初反应速率。 利用求得的反应速率，可计算出速率常数k 和反应级数m、n ,确定速率方程
实验步骤：一、浓度对化学反应速率的影响在室温下，按表1中实验编号1的用量，分别用量筒量取KI，Na,S,O,和淀粉溶液于烧杯中，用玻璃棒搅拌均匀。再量取(NH4)2S,O.溶液，迅速加到盛有混合溶液的烧杯中，立刻用玻璃棒将溶液搅拌均匀，同时按动秒表计时。观察溶液，刚一出现蓝色立即停止计时。记录反应时间
实验步骤： 一、浓度对化学反应速率的影响 在室温下，按表1中实验编号1的用量，分别 用量筒量取KI，Na2S2O3和淀粉溶液于烧杯中，用 玻璃棒搅拌均匀。再量取(NH4 ) 2S2O8溶液，迅速 加到盛有混合溶液的烧杯中，立刻用玻璃棒将溶 液搅拌均匀，同时按动秒表计时。观察溶液，刚 一出现蓝色立即停止计时。记录反应时间
表1浓度对反应速率的影响245实验编号135.020.020.020.010.00.20 mol -L-1 (NH,)S,Og20.00.20 mol-L-1 KI20.020.05.010.08.08.08.08.08.00.010 mol-L1 NazS,O3V/mL2.02.02.02.02.00.4%淀粉溶液0000.20 mol-L-1 KNO310.015.00000.20 mol-L-1 (NH,)SO)10.015. 0(NH,)S,Os起始浓度KImol-L-!Na,S,0,反应时间A/sS,O,2-的浓度变化Ac(S,O,2-)/_mo1-L-1反应速率v
实 验 编 号 1 2 3 4 5 V/mL 0.20 mol·L－1 (NH4 )2S2O8 20.0 10.0 5.0 20.0 20.0 0.20 mol·L－1 KI 20.0 20.0 20.0 10.0 5.0 0.010 mol·L－1 Na2S2O3 8. 0 8. 0 8. 0 8.0 8.0 0.4 %淀粉溶液 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 0.20 mol·L－1 KNO3 0 0 0 10.0 15.0 0.20 mol·L－1 (NH4 )SO4 0 10.0 15. 0 0 0 起始浓度 mol·L－1 (NH4 )2S2O8 KI Na2S2O3 反应时间Δt/s S2O8 2－的浓度变化Δc(S2O8 2－)/ mol·L－1 反应速率v 表1 浓度对反应速率的影响