化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定

化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定第1頁(yè)/共22頁(yè)

目的與要求

實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)

儀器和試劑

基本操作

實(shí)驗(yàn)原理

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容數(shù)據(jù)記錄和處理

注意事項(xiàng)

思考題

Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第2頁(yè)/共22頁(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求1、了解濃度、溫度和催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響2、學(xué)習(xí)過(guò)二硫酸銨與碘化鉀反應(yīng)的反應(yīng)速率測(cè)定的原理和方法，計(jì)算反應(yīng)速率和反應(yīng)速率常數(shù)。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第3頁(yè)/共22頁(yè)重點(diǎn)與難點(diǎn)數(shù)據(jù)處理

作圖法處理數(shù)據(jù)Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第4頁(yè)/共22頁(yè)0.20mol·L－1(NH4)2S2O80.20mol·L－1KI

0.010mol·L－1Na2S2O30.20mol·L－1KNO3

0.20mol·L－1(NH4)2SO40.4%淀粉溶液0.02mol·L－1Cu(NO3)2儀器與試劑儀器：燒杯大試管量筒秒表溫度計(jì)水浴鍋液體藥品：材料：冰Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第5頁(yè)/共22頁(yè)1、量筒的使用2、秒表的使用3、數(shù)據(jù)處理方法基本操作Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第6頁(yè)/共22頁(yè)實(shí)驗(yàn)原理水溶液中過(guò)二硫酸銨和碘化鉀發(fā)生如下反應(yīng)：S2O82－

+3I－===2SO42－

+I3－（1）

其反應(yīng)的微分速率方程可表示為：

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為了能夠測(cè)出反應(yīng)在△t時(shí)間內(nèi)S2O82－濃度的改變值，需要在混合(NH4)2S2O8和KI溶液的同時(shí)，加入一定體積已知濃度的Na2S2O3溶液和淀粉溶液，這樣在反應(yīng)（1）進(jìn)行的同時(shí)還進(jìn)行下面的反應(yīng)：I3－

+2S2O32－

==3I－

+S4O62－

(2)Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第8頁(yè)/共22頁(yè)

從反應(yīng)式（1）和（2）可以看出，S2O82－減少的量為S2O32－減少量的一半，所以S2O82－在時(shí)間△t內(nèi)減少的量可以從下式求得Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第9頁(yè)/共22頁(yè)

實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)改變反應(yīng)物S2O82－和I－的初始濃度，測(cè)定消耗等物質(zhì)的量的S2O82－所需要的不同的時(shí)間間隔（△t），計(jì)算得到反應(yīng)物不同初始濃度的初速率，進(jìn)而確定該反應(yīng)的微分速率方程和反應(yīng)速率常數(shù)。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第10頁(yè)/共22頁(yè)

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響2、溫度對(duì)反應(yīng)速率的變化3、催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第11頁(yè)/共22頁(yè)

室溫下，用量筒分別量取20.0mL0.20mol·L－1KI溶液以及8.0mL0.010mol·L－1Na2S2O3溶液和2.0mL0.4％淀粉溶液，全部加入燒杯中，混合均勻。然后用另一量筒取20.0mL0.20mol·L－1(NH4)2S2O8溶液，迅速倒入上述混合液中，同時(shí)啟動(dòng)秒表，并不斷攪動(dòng)，仔觀察。當(dāng)溶液剛出現(xiàn)藍(lán)色時(shí)，立即按停秒表，記錄反應(yīng)時(shí)間和室溫。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第12頁(yè)/共22頁(yè)

實(shí)驗(yàn)編號(hào)ⅠⅡⅢⅣⅤ

試劑用量

(mL)0.20mol·L－1(NH4)2S2O820.010.05.020.020.00.20mol·L－1KI20.020.020.010.05.00.010mol·L－1Na2S2O38.08.08.08.08.00.4%淀粉溶液2.02.02.02.02.00.20mol·L－1KNO300010.015.00.20mol·L－1(NH4)2SO4010.015.000混合液至反應(yīng)物的起始濃度(mol·L－1)(NH4)2S2O8KINa2S2O3

反應(yīng)時(shí)間Δt/sS2O82－的濃度變化ΔcS2O82－/mol·L－1

反應(yīng)速率v室溫

℃Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第13頁(yè)/共22頁(yè)

按表1實(shí)驗(yàn)IV中的藥品用量，將裝有碘化鉀、硫代硫酸鈉、硝酸鉀和淀粉混合溶液的燒杯和裝有過(guò)二硫酸銨溶液的小燒杯，放入冰水浴中冷卻，待它們溫度冷卻到低于室溫10℃時(shí)，將過(guò)二硫酸銨溶液迅速加到碘化鉀等混合溶液中同時(shí)計(jì)時(shí)并不斷攪動(dòng)，當(dāng)溶液剛出現(xiàn)藍(lán)色時(shí)，記錄反應(yīng)2、溫度對(duì)反應(yīng)速率的變化Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第14頁(yè)/共22頁(yè)實(shí)驗(yàn)編號(hào)ⅥⅣⅦ反應(yīng)溫度t/℃反應(yīng)時(shí)間Δt/s反應(yīng)速率v時(shí)間。此實(shí)驗(yàn)編號(hào)記為VI。同樣方法在熱水中進(jìn)行高于室溫10℃的實(shí)驗(yàn)。此實(shí)驗(yàn)編號(hào)記為VIIEvaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第15頁(yè)/共22頁(yè)3、催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響

按表1實(shí)驗(yàn)IV的用量，把碘化鉀、硫代硫酸鈉、硝酸鉀和淀粉溶液加到150mL燒杯中，再加入2滴0.02mol.L－1Cu(NO3)2溶液，攪勻然后迅速加入過(guò)二硫酸銨溶液，攪動(dòng)記時(shí)。將此實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)速率與表1中實(shí)驗(yàn)IV的反應(yīng)速定性地進(jìn)行比較。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第16頁(yè)/共22頁(yè)數(shù)據(jù)記錄與處理

實(shí)驗(yàn)編號(hào)ⅠⅡⅢⅣⅤlgvlgc(S2O82－)lgc(I－)mn反應(yīng)速率常數(shù)k1、反應(yīng)級(jí)數(shù)和反應(yīng)速率常數(shù)的測(cè)定(用作圖法)Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第17頁(yè)/共22頁(yè)2、反應(yīng)活化能的計(jì)算實(shí)驗(yàn)編號(hào)ⅥⅣⅦ反應(yīng)溫度t/℃室溫反應(yīng)時(shí)間Δt/s反應(yīng)速率v反應(yīng)速率常數(shù)kEvaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第18頁(yè)/共22頁(yè)實(shí)驗(yàn)編號(hào)室溫的平均速率常數(shù)值ⅥⅦ反應(yīng)速率常數(shù)k/mol－1·l·s－1lgk反應(yīng)活化能Ea/kJ·mol－1Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.第19頁(yè)/共22頁(yè)(NH4)2S2O8一定要最后加，同時(shí)快速按下秒表。注意事項(xiàng)Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011