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3.反应活化能的测定 活化能是化学反应动力学的一个重要参数。从阿仑尼乌撕公式可以看出,在相同温度下 活化能Ea越小 其速率常数K值就越大,反应速率也就越大:反之,活化能Ea值越大,K 值就越小,反应速率也越小 为了计算和作图的方便,常采用阿仑尼乌斯公式的对数形式: 对于同一给定反应,活化能Ea和指前因子A是一定的,但因温度不同,K值各异。将T 1温度下的K1和T温度下的K分别代入上式,所得二式相减,则得对于同一反应,如 应物浓度相同, 则反应速率与速率常数成正 ,而反应速率与完成此反应月 需的时间 反 所以速率常数与完成反应所需的时间成反比, 式中T1、T:表示反应时的热力学温度,、飞分别为温度T、T2完成反应所需要的时间。 三、仪器与试剂 仪器:刻度移液管(20、10cm各1只,量筒(50、10cm)各1只,烧杯(100cm4只,玻璃棒 温度计(273-373K1支,刻度移液管5cm2支,锥形瓶(50cm1只,大试管(20cm1只,恒 温池(或800cm'的大烧杯代替), 秒表或有秒针的大挂钟。试剂: H.SO.( Imol ·dn NaS.O0.lmol·dm,KIO.(0.01mol·dm,NaSO[ldm溶液中含1gNa-SO(或 2 gNa so3·7HO)5g可溶淀粉及4cm浓硫酸]需新配制. 其它:白纸片若干。 四、实验内容 1.浓度对反应速率的影响 用20cm3的刻度移液管量取5.00cm0.01mol·dm3K0溶液,用50cm3量筒量耳 45.0cm'水,倒入100cm'小烧杯中,用玻璃棒搅拌使混合均匀。再加入10 cm'NaSO,溶液(含 有淀粉且用HS0,酸化过的:用10cm刻度移液管吸取10.00cm3溶液事先放于大试管中), 并立即用玻璃捧搅拌,使混合均匀。记录溶液从开始混合至出现蓝色所需的时间“)。同 上操作,按下表2)、(3)、(4分别改变MO,和水的用量,并各加入10 cm'Na:SO,溶液。将 四次反应所需的时间 记下e 2.温度对反应速率的影向 用5cm3刻度移液管吸取5.00cm3HSO.溶液01mod·dm3于大试管中:用另一支5cm 刻度移液管吸取5.00 cm'NaS,O,溶液0.1mol·dm于锥形瓶中。水浴加热然后将锥形瓶、 大试管、温度计同时插入盛右冷水的大烧杯(代替水浴用)中。1~2mn后使试管和锥形瓶中 的溶液的温度与烧杯内水的温度相等),记下温度。将HS0,溶液倒入盛有 溶液的 锥形瓶中摇荡,使混合均匀,随即将锥形瓶放回水浴中记录溶液从开始混合到出现浑浊所需 的时间t(s)。往烧杯中加入热水,使水温分别升高10K、20K、30K,按上述操作再进行 次实验。(为了便于观察,可在烧杯下垫一张白纸,并事先在白纸上用铅笔轻轻地画上“+” 字,这样记录溶液从开始混合到出现的浑浊使“+”字看不见为止所需的时间)。 本实验可以从高温开始作, 直到室温。 五、实验数据的记录与处到 (1)浓度对反应速率的影响。 (2)作浓度-1t关系图。 以KIO,浓度比值(10aab)为横坐标,出现蓝色所需时间t的倒数为纵坐标,在坐标 纸上作图 (3)温度对反应速率的影响 (4)作温度-11关系图 以温度TK为横坐标,反应时间t的倒数为纵坐标,在坐标纸上作图。 (5)反应活化能的计算 3.反应活化能的测定 活化能是化学反应动力学的一个重要参数。从阿仑尼乌斯公式可以看出,在相同温度下, 活化能 Ea 越小,其速率常数 K 值就越大,反应速率也就越大;反之,活化能 Ea 值越大,K 值就越小,反应速率也越小。 为了计算和作图的方便,常采用阿仑尼乌斯公式的对数形式: 对于同一给定反应,活化能 Ea 和指前因子 A 是一定的,但因温度不同,K 值各异。将 T 1 温度下的 K 1 和 T2 温度下的 K2 分别代入上式,所得二式相减,则得对于同一反应,如 反应物浓度相同,则反应速率与速率常数成正比,而反应速率与完成此反应所需的时间 t 成 反比,所以速率常数与完成反应所需的时间成反比,即 式中 T1、T2 表示反应时的热力学温度,t1、t2 分别为温度 T1、T2 完成反应所需要的时间。 三、仪器与试剂 仪器:刻度移液管(20、10cm3 )各 1 只,量筒(50、10cm3 )各 1 只,烧杯(100cm3 )4 只,玻璃棒, 温度计(273~373K)1 支,刻度移液管(5cm3 )2 支,锥形瓶(50cm3 )1 只,大试管(20cm3 )1 只,恒 温池(或 800cm3 的大烧杯代替),秒表或有秒针的大挂钟。试剂:H2SO4(0.1mol·dm-3 ), Na2S2O3(0.1mol·dm-3 ),KIO3(0.01mol·dm-3 ),Na2SO3[1dm3 溶液中含 1gNa2SO3(或 2gNa2SO3·7H2O)5g 可溶淀粉及 4cm3 浓硫酸]需新配制。 其它:白纸片若干。 四、实验内容 1.浓度对反应速率的影响 用 20cm3 的刻度移液管量取 5.00cm3 0.01mol·dm-3 KIO3 溶液,用 50cm3 量筒量取 45.0cm3 水,倒入 100cm3 小烧杯中,用玻璃棒搅拌使混合均匀。再加入 10cm3Na2SO3 溶液(含 有淀粉且用 H2SO4 酸化过的;用 10cm3 刻度移液管吸取 10.00cm3 溶液事先放于大试管中), 并立即用玻璃棒搅拌,使混合均匀。记录溶液从开始混合至出现蓝色所需的时间 t(s) 。同 上操作,按下表(2)、(3)、(4)分别改变 KIO3 和水的用量,并各加入 10cm3Na2SO3 溶液。将 四次反应所需的时间一一记下。 2.温度对反应速率的影响 用 5cm3 刻度移液管吸取 5.00cm3H2SO4 溶液(0.1mol·dm3 )于大试管中;用另一支 5cm3 刻度移液管吸取 5.00cm3Na2S2O3 溶液(0.1mol·dm-3 )于锥形瓶中。水浴加热然后将锥形瓶、 大试管、温度计同时插入盛有冷水的大烧杯(代替水浴用)中。1~2min 后(使试管和锥形瓶中 的溶液的温度与烧杯内水的温度相等),记下温度。将 H2SO4 溶液倒入盛有 Na2S2O3 溶液的 锥形瓶中摇荡,使混合均匀,随即将锥形瓶放回水浴中记录溶液从开始混合到出现浑浊所需 的时间 t(s)。往烧杯中加入热水,使水温分别升高 10K、20K、30K ,按上述操作再进行三 次实验。(为了便于观察,可在烧杯下垫一张白纸,并事先在白纸上用铅笔轻轻地画上“+” 字,这样记录溶液从开始混合到出现的浑浊使“+”字看不见为止所需的时间)。 本实验可以从高温开始作,一直到室温。 五、实验数据的记录与处理 (1)浓度对反应速率的影响。 (2)作浓度-1/t 关系图。 以 KIO3 浓度比值(10a a+b)为横坐标,出现蓝色所需时间 t 的倒数为纵坐标,在坐标 纸上作图。 (3)温度对反应速率的影响 (4)作温度-1/t 关系图 以温度 T/K 为横坐标,反应时间 t 的倒数为纵坐标,在坐标纸上作图。 (5)反应活化能的计算
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