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實驗八 . 過氧化氫的分解速率

實驗八 . 過氧化氫的分解速率. 分工： 王依宸 49912009 目的、原理與公式推導 臧遇卿 49912014 儀器、藥品、實驗步驟. 實驗目的. 了解 在 中性及酸性溶液中， H 2 O 2 的 分解反應 催化劑種類、濃度對反應速率的 影響 學習操作實驗儀器. 實驗原理 — 催化反應. 由加入催化劑，而改變反應速率 反應分為勻相、非勻 相 勻相：反應物與催化劑在同相中進行 Ex ： H 2 O 2 ( 液相 )+Br 2 ( 催化劑；液相 ) 非勻相：反應物與催化劑在不同相進行

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Presentation Transcript

  1. 實驗八.過氧化氫的分解速率 分工： 王依宸 49912009 目的、原理與公式推導 臧遇卿 49912014 儀器、藥品、實驗步驟

  2. 實驗目的 • 了解在中性及酸性溶液中，H2O2的分解反應 • 催化劑種類、濃度對反應速率的影響 • 學習操作實驗儀器

  3. 實驗原理—催化反應 • 由加入催化劑，而改變反應速率 • 反應分為勻相、非勻相 • 勻相：反應物與催化劑在同相中進行 Ex： H2O2(液相)+Br2(催化劑；液相) • 非勻相：反應物與催化劑在不同相進行 Ex： H2O2(液相)+KI(催化劑；固相)

  4. 催化劑 • 在反應中參與反應，但反應終點不會改變質量與其性質 • 不出現在反應方程式 • 分為正/負催化劑

  5. 正催化劑： 可降低正、逆反應活化能，使正、逆反應速率得以加快

  6. 負催化劑： 增加正、逆反應活化能，使正、逆反應速率減緩

  7. 反應速率 • 定義：單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量 • 反應速率r： 設一方程式 aA+bB→cC+dD， • 反應速率定律式：R = k [反應物] n，k單位為 ；其中n為反應級數

  8. 反應級數

  9. H2O2的分解反應 • 反應方程式： • 反應速率： ( n=1 為一級反應)

  10. O2體積與H2O2濃度關係 • 公式： • 推導： Ｖ： O2體積

  11. 藥品與儀器裝置 儀器 • 100ml燒杯一個 • 5，10ml移液管各一 • 水準瓶一個 • 安全吸球一個 • 量器管(100ml)一個 • 250ml錐形瓶一個 • 100ml量筒一個 • 溫度計一支 • 恆溫槽一個 • 銅鍋一個 藥品 • H2O2 • KI

  12. 實驗步驟

  13. 恆溫槽定溫再35℃ • 配置藥品 • 0.05N&0.1NKI溶液各10ml0.05N：取0.083g 碘化鉀溶於10ml水中。0.1N：取0.166g 碘化鉀溶於10ml水中。碘化鉀(166.01g/mol) • 3%過氧化氫溶液5ml 取0.86ml 35% H2O2 溶液稀釋至10ml

  14. 3. 量器瓶 確定每個接口 都不可漏氣! 水準瓶 恆溫槽

  15. 4.將水準瓶中加入適量水，使水面與量氣管頂端刻度相等。4.將水準瓶中加入適量水，使水面與量氣管頂端刻度相等。 5.吸量管吸5ml 3% H2O2溶液，注入置於恆溫槽中之錐形瓶。 6.錐形瓶移離恆溫槽，用吸量管另取10ml 0.05NKI，迅速注入錐形瓶內後立即將橡皮塞塞回，放入恆溫槽中同時激烈震盪。 7.催化劑(0.05NKI)一注入，開始計時，且每30秒紀錄一次O2產生的體積，至氣體不再增加為止。(約15~30min)

  16. 8. 錐形瓶離開恆溫槽，保持密閉，至於45℃水浴中數分鐘，再放回恆溫槽，穩定後調整水準瓶和量氣瓶的水面等高， 記錄O2體積為V∞ 。 9. 改用0.1N KI 為催化劑，重複step4.-8. 10.O2體積和H2O2關係式

  17. 若以對 t做圖 ，應得一直線 斜率=k(速率常數) 得 因此以對 t 做圖，得一直線 斜率= ，得速率常數

  18. 數據與結果

  19. 計算過程： 斜率=-0.0015 =-k/2.303 k = 0.0015*2.303 = 0.0035

  20. 計算過程： 斜率=-0.0026 =-k/2.303 k = 0.0026*2.303 = 0.0060

  21. 資料來源 • http://case.ntu.edu.tw/hs/wordpress/wp-content/uploads/2010/12/form110.jpg • http://blog.ncue.edu.tw/yangsp/doc/29402

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