化學(xué)反應(yīng)速率和活化能的測定ppt課件

1、化學(xué)反應(yīng)速率與活化能的測定 1;.2一、實驗?zāi)康?、測定二硫酸銨與碘化鉀的反應(yīng)速率，并計算反應(yīng)級數(shù)，反應(yīng)速率常數(shù)與反應(yīng)的、測定二硫酸銨與碘化鉀的反應(yīng)速率，并計算反應(yīng)級數(shù)，反應(yīng)速率常數(shù)與反應(yīng)的活化能?；罨堋?2、了解濃度，溫度與催化劑對反應(yīng)速率的影響。、了解濃度，溫度與催化劑對反應(yīng)速率的影響。3二、實驗原理 在水溶液中過二硫酸銨與碘化鉀發(fā)生如下反應(yīng)：在水溶液中過二硫酸銨與碘化鉀發(fā)生如下反應(yīng)： (NH4)2S2O8+3KI(NH4)2SO4+K2SO4+KI3 （1） 其反應(yīng)微分速率方程為：其反應(yīng)微分速率方程為：v=kcm（S2O82-）cn（I-） v為瞬時速率，為瞬時速率，c（S2O82-）

2、,c（I-）為起始濃度）為起始濃度。k是反應(yīng)速率常數(shù)，是反應(yīng)速率常數(shù)，m與與n之和是反之和是反應(yīng)級數(shù)。應(yīng)級數(shù)。 4 實驗測定的是一段時間間隔（實驗測定的是一段時間間隔（t)內(nèi)反應(yīng)的平均內(nèi)反應(yīng)的平均速率速率v v=-c（S2O82-）/t 近似用平均速率代替初速率近似用平均速率代替初速率 v=kcm（S2O82-）cn（I-） =-c（S2O82-）/t 為檢出在為檢出在t內(nèi)內(nèi)S2O82-濃度改變值，須混入一定體濃度改變值，須混入一定體積已知濃度的積已知濃度的Na2S2O3溶液與淀粉溶液溶液與淀粉溶液,在反應(yīng)（在反應(yīng)（1）進）進行同時發(fā)生：行同時發(fā)生： 2S2O32-+I3- S4O62-+3I

3、- （2） 5S2O82-+3I- 2SO42-+I3- （1） 2S2O32-+I3- S4O62-+3I- （2） （2）比（比（1）進行得快得多，幾乎瞬間完成。一旦）進行得快得多，幾乎瞬間完成。一旦Na2S2O3耗盡，反應(yīng)（耗盡，反應(yīng)（1）繼）繼續(xù)生成的續(xù)生成的I3-就與淀粉反應(yīng)而呈現(xiàn)出特有的藍(lán)色。從反應(yīng)（就與淀粉反應(yīng)而呈現(xiàn)出特有的藍(lán)色。從反應(yīng)（1）和（）和（2）可以看出，）可以看出，在在t內(nèi)內(nèi)S2O82-的減小量為的減小量為c（S2O82-） = c（S2O32-） /2 6 通過改變通過改變S2O82-與與I-的初始濃度，測定消耗等物質(zhì)的量濃度的的初始濃度，測定消耗等物質(zhì)的量濃度的S

4、2O82-所所需要的不同需要的不同t，計算不同初始濃度的初速率，進而確定該反應(yīng)的微分速計算不同初始濃度的初速率，進而確定該反應(yīng)的微分速率方程與反應(yīng)級數(shù)。率方程與反應(yīng)級數(shù)。 7三、儀器藥品1、儀器 大試管，小試管，10mL吸量管，秒表，量筒2、藥品 過二硫酸銨，碘化鉀，硫代硫酸鈉，硫酸銨，硝酸銅，淀粉溶液8四、實驗步驟1、濃度對化學(xué)反應(yīng)的影響（計算k，m，n） 在室溫條件下，按表8-1配方橫排取五組液體。先取完五組一種液體，再取第二種。 例如，用量筒分別取20.0mL 0.20molL-1 KI溶液， 8.0mL 0.010molL-1 Na2S2O3溶液與2.0mL 0.4%淀粉溶液，全部倒入

5、燒杯中，混合均勻為第一組。然后用另一量取20.0mL 0.20molL-1(NH4)2S2O8溶液，迅速倒入上述混合液中，同時按動秒表，并不停攪動，仔細(xì)觀察。當(dāng)溶液剛出現(xiàn)藍(lán)色時，立即停止計時，記錄反應(yīng)時間和室溫。 92、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 取上面五組實驗中最慢的一組，按表中藥品用量，放入不同溫度水浴中，當(dāng)取上面五組實驗中最慢的一組，按表中藥品用量，放入不同溫度水浴中，當(dāng)溫度達(dá)到平衡時，將過二硫酸銨溶液迅速加入，重復(fù)上面實驗，當(dāng)溶液出現(xiàn)溫度達(dá)到平衡時，將過二硫酸銨溶液迅速加入，重復(fù)上面實驗，當(dāng)溶液出現(xiàn)藍(lán)色時，記錄反應(yīng)時間。藍(lán)色時，記錄反應(yīng)時間。 10表8-1 113

6、、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響取上面五組實驗中最慢的一組，按表中藥品用量，在加取上面五組實驗中最慢的一組，按表中藥品用量，在加2滴滴0.02molL-1Cu(NO3)2溶液后，重復(fù)上面實驗，當(dāng)溶液出現(xiàn)藍(lán)色時，記錄反應(yīng)時間。將此溶液后，重復(fù)上面實驗，當(dāng)溶液出現(xiàn)藍(lán)色時，記錄反應(yīng)時間。將此實驗數(shù)據(jù)與表的數(shù)據(jù)進行定性比較，看看催化劑對反應(yīng)速度的影響。實驗數(shù)據(jù)與表的數(shù)據(jù)進行定性比較，看看催化劑對反應(yīng)速度的影響。 12五、數(shù)據(jù)處理1、反應(yīng)級數(shù)與反應(yīng)速率常數(shù)的計算反應(yīng)級數(shù)與反應(yīng)速率常數(shù)的計算對速率方程對速率方程v=kcm（S2O82-）cn（I-）兩邊取對數(shù)：）兩邊取對數(shù)： lgv=

7、mlgc （S2O82-） +nlg c（I-） +lgk以實驗一，二，三中的以實驗一，二，三中的lgv對對lgc（S2O82-）作圖，得一斜率為）作圖，得一斜率為m的直線。以實的直線。以實驗一，四，五中的驗一，四，五中的lgv對對lgc（I-）作圖，可求得一斜率為）作圖，可求得一斜率為n的直線，總反應(yīng)的直線，總反應(yīng)級數(shù)為級數(shù)為m+n。將求得的將求得的m與與n代入代入v=kcm（S2O82-）cn（I-）便可求得反應(yīng)速）便可求得反應(yīng)速率常數(shù)。率常數(shù)。 132、反應(yīng)活化能的計算反應(yīng)活化能的計算lgk=A-Ea/2.30RT。Ea為反應(yīng)活化能，為反應(yīng)活化能，R為摩爾氣體常數(shù)，為摩爾氣體常數(shù)，T為熱力學(xué)溫度。為熱力學(xué)溫度。測出不同溫度的測出不同溫度的k值，一值，一lgk對對1/T作圖，可得一斜率為作圖，可得一斜率為-Ea/2.30RT的直線，由的直線，由斜率求出活化能斜率求出活化能Ea。 143、誤差計算誤差計算本實驗活化能的測定值的誤差不超過本實驗活化能的測定值的誤差不超過10%。文獻(xiàn)值：文獻(xiàn)值：51.8kJmol-1 。15六、思考題1、反應(yīng)中定量