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化学反应速率与活化能的测定

化学反应速率与活化能的测定. 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。. 实验原理. 在水溶液中过二硫酸铵和碘化钾发生如下反应：. S 2 O 8 2 - +3 I - ==2 SO 4 2- + I 3 - ( 慢 ) (1). 其反应的微分速率方程可表示为：. 近似地用平均速率代替初速率：. 加入一定体积已知浓度的 Na 2 S 2 O 3 溶液和淀粉溶液，在反应（ 1 ）进行的同时.

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化学反应速率与活化能的测定

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Presentation Transcript

  1. 化学反应速率与活化能的测定

  2. 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。

  3. 实验原理 在水溶液中过二硫酸铵和碘化钾发生如下反应： S2O8 2 - +3 I -==2 SO4 2- + I3 - (慢) (1) 其反应的微分速率方程可表示为：

  4. 近似地用平均速率代替初速率： 加入一定体积已知浓度的Na2S2O3溶液和淀粉溶液，在反应（1）进行的同时 2S2O3 2- + I3- = S4 O6 2- + 3I -(快)

  5. 由于从反应开始到蓝色出现标志着S2O32-全部耗尽，所以从反应开始到出现蓝色这段时间△t里，S2O32-浓度的改变 实际上就是Na2S2O3的起始浓度。 实验中，通过改变反应物 S2O82 -和I -的初始浓度，测定消耗等量的S2O82 -的物质的量浓度 所需要的不同的时间间隔（△t），计算得到反应物不同初始浓度的初速率，进而确定该反应的微分速率方程和反应速率常数。

  6. 基本操作 1、量筒的作用 2、秒表的使用 3、作图方法 实验用品： 仪器:烧杯、大试管、量筒、秒表、温度计 液体药品：KI（0.20mol·L-1），Na2S2O3（0.010mol·L-1） 淀粉溶液（0.4%），（NH4）2S2O8（0.20mol·L-1） Cu(NO3)2（0.02mol.L-1），KNO3（0.20mol.L-1） (NH4)2SO4（0.20mol.L-1），

  7. 实验内容 一、浓度对化学反应速率的影响 ①加20.0mL 0.20mol·L-1KI溶液 ②加8.0mL 0.010mol·L-1Na2S2O3溶液 ③ 加2.0mL 0.4%淀粉溶液 ④混合均匀 ⑤20.0mL 0.20mol·L-1（NH4）2S2O8溶液 迅速倒入上述混合液中 ⑥同时启动秒表，并不断搅动 ⑦当溶液刚出现蓝色时，立即按停秒表， 记录反应时间和温度 20.0mL 0.20mol·L-1 （NH4）2S2O8溶液 20.0mL 0.20mol·L-1 KI溶液 迅速 ④ ① 混合均匀 立即计时 不断搅动 8.0mL 0.010mol.L-1 Na2S2O3溶液 ② ③ 2.0mL 0.4% 淀粉溶液 用同样方法按表1的用量进行编号II、III、IV、V的实验。

  8. 表1浓度对反应速率的影响 室温：

  9. 二、温度对化学反应速率的影响 ①KI（10.0mL）、Na2S2O3（8.0mL）、 KNO3（10mL ）、淀粉溶液（2.0 mL） 混合于大烧杯 (按表1实验IV中的药品用量混合 ) ②取20.0mL (NH4)2S2O8于小烧杯 ③大、小烧杯同时冰水浴，至低于室温10℃时， 迅速混合、计时并不断搅拌。 ④当溶液刚出现蓝色时，记录反应时间。 （此实验编号记为VI。） 同样方法在热水中进行高于室温10℃的实验。此实验编号记为VII 将此两次实验数据VI、VII和实验IV的数据记入表2中进行比较。

  10. 表 温度对化学反应速率的影响

  11. 三、催化剂对化学反应速率的影响 ①KI（10.0mL）、Na2S2O3（8.0mL）、 KNO3（10mL ）、淀粉溶液（2.0 mL） 混合于150mL烧杯 (按表1实验IV中的药品用量混合 ) ②加入2滴Cu(NO3)2溶液，搅匀 ③迅速加入过二硫酸铵溶液，搅动、计时 ④与表8-1中实验IV 的反应速率定性地比较，结论：

  12. 2滴0.02mol.L-1 Cu(NO3)2溶液 0.20mol.L-1KI 10.0 mL 0.20mol.L-1(NH4)2S2O8 20.0 mL 0.4%淀粉溶液 2.0 mL 搅拌 0.20mol.L-1KNO3 10 mL 0.010mol.L-1Na2S2O3 8.0 mL 迅速混合 搅拌 计时 按表1实验IV的用量

  13. 四、数据记录及处理 1、反应级数和反应速率常数的计算 lgν=mlg c S2O82 -+nlgcI-+lgk

  14. 1 T 2、反应活化能的计算

  15. 思考题 为什么过二硫酸铵溶液要新配制？

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