化學(xué)反應(yīng)速率及活化能的測定

實驗11化學(xué)反應(yīng)速率及活化能的測定

一、實驗?zāi)康?/p>

1.驗證濃度、溫度及催化劑對反應(yīng)速率影響的理論。

2.根據(jù)Arrhenius方程式，學(xué)會使用作圖法測定反應(yīng)活化能。

3.鞏固吸量管的使用及恒溫操作。

編輯課件實驗原理

水溶液中，(NH4)S2O8和KI發(fā)生如下反應(yīng)：

S2O82-+3I-2SO42-+I3-(1)

r=-△c(S2O82-)/△t=kc(S2O82-)mc(I-)n

該反應(yīng)中，m=1,n=1。

為了測定△t內(nèi)的△c(S2O82-)，在反應(yīng)開始時，加入一定量的NaS2O3溶液和淀粉溶液（做指示劑），這樣在反應(yīng)體系中還存在以下反應(yīng)：

2S2O32-+I3-S4O62-+3I-(2)

編輯課件

反應(yīng)（2）比反應(yīng)（1）快得多。一旦NaS2O3耗盡，反應(yīng)（1）生成的微量I3-就立即與淀粉作用，使溶液呈藍(lán)色。記下反應(yīng)開始至溶液出現(xiàn)藍(lán)色的時間△t。

由（1）和（2）可知：

△c(S2O82-)＝△c(S2O32-)/2

又由于△t時間內(nèi)S2O32-全部反應(yīng)完，所以：r=-△c(S2O82-)/△t＝-△c(S2O32-)/2△t

＝c(S2O32-)/2△t=kc(S2O82-)c(I-)編輯課件

時間△t可由秒表讀得，c(I-)、c(S2O82-)和c(S2O32-)可由初始濃度計算得，由此可求出反應(yīng)速率常數(shù)k。

又據(jù)Arrhenius公式：

lgk=A-Ea/(2.303RT)

以lgk對1/T作圖，得一直線，直線斜率S＝-Ea/(2.303R)，由此可求得反應(yīng)的活化能Ea。編輯課件操作要點

（1）濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

·按表中所要求的各試劑用量量取溶液，(NH4)2S2O8

小試管；其余溶液大試管，混合均勻；

·將小試管中的溶液快速倒入大試管中，同時按動秒表，不斷攪拌；

·注意觀察，當(dāng)溶液剛出現(xiàn)藍(lán)色時，記下時間和室溫；

·同樣的方法，按表中II和III所要求的試劑用量進(jìn)行另外兩次實驗。編輯課件（2）溫度對反應(yīng)速率的影響

·比室溫約高20℃的條件下（用熱水浴調(diào)節(jié)溫度），按表中IV的用量重復(fù)以上實驗；

·比室溫約高10℃的條件下（用熱水浴調(diào)節(jié)溫度），按表中IV的用量重復(fù)以上實驗。

（3）催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

·按表中V的用量，在大試管中加入2滴Cu(NO3)2溶液，攪勻，按本實驗（1）的方法重復(fù)實驗。編輯課件

注意事項

·實驗前預(yù)習(xí)有關(guān)移液管、吸量管的相關(guān)內(nèi)容及操作。

·本實驗成敗的關(guān)鍵之一是所用溶液的濃度要準(zhǔn)確，因此各試劑的取用要“專管專用”，不要污染試劑，從而改變試劑的濃度。

實驗記錄