丙酮碘化反应(更正7)

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1、丙酮碘化反应目的要求一、利用分光光度计测定酸催化时丙酮碘化反应的反应级数、速率常数及活化能。二、掌握TU-1810DASPC紫外可见分光光度计有关部分的使用方法(有键盘和显示器，可与PC联机操作，可变狭缝，双光束）。基本原理酸催化的丙酮碘化反应是一个复杂反应，初始阶段反应为：H+是反应的催化剂，因丙酮碘化反应本身有H+生成，所以，这是一个自动催化反应。又因反应并不停留在生成一元碘化丙酮上，反应还继续下去，所以选择适当的反应条件，测定初始阶段的反应速度。其基本原理速度方程可表示为：式中分别为碘化丙酮、丙酮、碘、盐酸的浓度（单位：mol•L-

2、1）；k为速度常数；指数p、q、r分别为丙酮、碘和氢离子的反应级数。如反应物碘是少量的，而丙酮和酸对碘是过量的，则反应在碘完全消耗以前，丙酮和酸的浓度可认为基本保持不变此时反应将限制在按方程（1）进行。实验证实在本实验基本原理条件（酸的浓度较低）下，丙酮碘化反应对碘是零级反应，即q为零。由于反应速度与碘的浓度的大小无关（除非在很高的酸度下）、因而反应直到碘全部消耗之前，反应速度将是常数。即对（3）式积分后可得：基本原理式中C是积分常数。由于，可由的变化求得的变化，并可由对时间t作图，求得反应速度。因碘溶液在可见光区有宽的吸收带、而在此吸收

3、带中盐酸、丙酮、碘化丙酮和碘化钾溶液则没有明显的吸收（要考虑的吸收），所以可采用分光光度法直接观察碘浓度的变化，从而测量反应的进程。按朗伯-比耳定律，在某指定波长下，吸光度与碘浓度有：基本原理又有式中：I0为入射光强度，可采用通过蒸馏水后的光强；I为透光强度，即通过碘溶液后的光强；l为溶液厚度；a为吸光系数；T为透光率。对同一比色皿l为定值，（5）式中al可通过对已知浓度的碘溶液的测量来求得。将（5）代入（4）中可得：基本原理由（7）式可知，A对时间t作图，通过斜率m可求得反应速度，即（8）式与（3）式相比较，则有为了确定反应级数p，至少

4、需进行两次实验，用脚注数字分别表示各次实验。当丙酮初始浓度不同，而氢离子、碘的初始浓度分别相同时，即基本原理基本原理同理，当丙酮、碘的初始浓度分别相同，而酸的浓度不同时，即又从而作四次实验，可求得反应级数p，r，q。基本原理本实验选定丙酮的浓度范围为0.1～0.4mol•L-1，氢离子浓度为0.1～0.4mol•L-1，碘的浓度为0.0001～0.01mol•L-1。反应过程中可认为cA和cH+保持不变，又因q=0，则由（2）积分可得将式（6）代入上式得：基本原理由两个温度的反应速度常数k1与k2，据阿仑尼乌斯关系式：仪器试剂TU-181

5、0DASPC分光光度计一台（北京普析通用仪器责任有限公司，有键盘和显示器，可与PC联机操作，可变狭缝，双光束）容量瓶（50mL）容量瓶（100mL）移液管（5mL，刻度）移液管（10mL，刻度）移液管（20mL，刻度）烧杯（50mL）丙酮溶液（2.00mol•L-1）盐酸溶液（1.62mol•L-1)仪器试剂碘溶液(0.03mol•L-1)：具体方法为，准确称取分析纯KIO30.2141g，在50mL烧杯中加入少量水微热溶解，加入分析纯KI1.65g加热溶解，再加入1.62mol•L-1的盐酸3.80mL混合，倒入100mL容量瓶中，稀释

6、至刻度，反应而得。实验步骤1、将波长调到565nm处，选择比色皿。2、求al值。在50mL容量瓶中配制0.003mol•L-1碘溶液。用少量的碘溶液洗比色皿二次，再注入0.003mol•L-1的碘溶液，测其吸光度。测三次取平均值。3、丙酮碘化反应的速度常数的测定。用移液管分别吸取0.03mol•L-1的碘溶液10.00mL、10.00mL、10.00mL、5.00mL，注入已编号的4只干净的50mL容量瓶中，另取移液管分别向实验步骤1~4号容量瓶内加入标准HCl溶液5.00mL，5.00mL，10.00mL，5.00mL（注意依瓶号顺序）

7、，再分别注入适量的蒸馏水。向1号瓶中加入10.00mL2mol•L-1丙酮溶液，用蒸馏水稀释到刻度，迅速摇匀，用此混合液将干净的比色皿清洗几次，然后把溶液注入比色皿（上述操作要迅速进行）、在设置好参数的分光光度计上记录A-t直线。再依次配置并测量2~4号溶液。上述溶液的配置如下表所示：实验步骤数据处理一、分别将求得的各组反应的吸光度A值对t作图，求出斜率，再求出反应对各物质的级数p、r、q。二、计算反应速率常数k。三、文献值：1、p=1，r=1，q=0[4]。2、反应速率常数[5]数据处理3、活化能注意事项1、温度对反应速度有一定的影响。

8、2、向溶液中加入丙酮后，反应就开始进行。如果从加入丙酮到开始读数之间的延迟时间较长，可能无法读到足够的数据，当酸浓度或丙酮浓度较大时更容易出现这种情况。为了避免实验失败，应先将分光光度计调好，