D量气法测定过氧化氢催化分解反应速率系数

《D量气法测定过氧化氢催化分解反应速率系数》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、量气法测定一级分解反应速率常量气法测定一级分解反应速率常数数一一..实验目的实验目的1.1.熟悉一级反应特点熟悉一级反应特点,,了解反应浓度、了解反应浓度、温度、催化剂等因素对一级反应速度的温度、催化剂等因素对一级反应速度的影响。影响。2.2.用量气法测过氧化氢分解反应的反应用量气法测过氧化氢分解反应的反应速度常数。速度常数。3.3.学会用图解法求出一级反应的反应速学会用图解法求出一级反应的反应速率率常数常数。。二二..实验原理实验原理1.1.知识回顾与扩充知识回顾与扩充①化学反应速率指单位体积的反应系统中，反应进①化学反应速率指单位体积的反应系统

2、中，反应进度随时间的变化率，它是衡量化学反应快慢程度的度随时间的变化率，它是衡量化学反应快慢程度的物理量物理量。。②化学反应速率方程的基本形式②化学反应速率方程的基本形式::eEeE＋＋fFfF＋＋……→→gGgG＋＋rRrR＋＋……v=v=kCkCαβvkCCCCEFEFkk在一定温度下是常数，称为速率常数；在一定温度下是常数，称为速率常数；αα、、ββ、、……称为反应的分级数，分别表示物质称为反应的分级数，分别表示物质EE、、FF……的浓度对反应速率的影响程度；的浓度对反应速率的影响程度；nn＝＝αα＋＋ββ＋＋……称为反应的总级数，简称

3、反应级数。称为反应的总级数，简称反应级数。③一级反应的三个特征：③一级反应的三个特征：一级反应的积分式一级反应的积分式lnClnCA==--kkAtt＋＋lnClnCAO，，lnClnCA对对tt作图应得一直线，直线斜率的作图应得一直线，直线斜率的相反相反数数即为速率常数即为速率常数kkA。。一级反应速率常数一级反应速率常数kk的单位为的单位为tt－1。。A一级反应反应物的半衰期一级反应反应物的半衰期tt1/2＝＝ln2/ln2/kkA，即即tt1/2与与kkA成反比，与初始浓度无关。成反比，与初始浓度无关。2.2.本实验相关理论本实验相关理论HH

4、2OO2→→HH2O+1/2OO+1/2O2此反应机理为：此反应机理为：第一步第一步HH2OO2+KI+KI→→KIO+HKIO+H2O(O(慢慢))第二步第二步KIOKIO→→KI+1/2OKI+1/2O2((快快))－dC/dt＝kCCH2H2H2O2KIH2O2令k＝kC1H2O2KI则－dC/dt＝kCH2H21H2O2积分上式：dCCCtHO22ttkdlnktCoo11tCCHO220令C∝VC∝(V-V)0∞t∞t则lnC/C=ln(V-V)/V=-ktt0∞t∞1ln(V-V)=-kt+lnV∞t1∞可求得表观反应速率

5、系数k。1根据Arrhennius方程：lnK=-E/RT+Ca可求得表观活化能E。a三、；仪器与试剂三、；仪器与试剂仪器：超级恒温槽，仪器：超级恒温槽，5ml5ml移液管，移液管，HH2OO2分解测分解测定装置。定装置。试剂：试剂：H2O2H2O2溶液（溶液（33％），％），KIKI溶液溶液（（0.2mol/L0.2mol/L））四.实验步骤1.调节超级恒温槽水温为30.0±0.1℃2.连接好过氧化氢分解测定装置，用双连球通过三通活塞向量气管鼓气，并压出皂膜润湿量气管内壁，以防止实验过程中皂膜破裂。3.在反应管中加入3％过氧化氢溶液5ml，将循环

6、恒温水通入反应管外水浴夹套。同时在一小试管中移入0.2mol/LKI5ml放入恒温槽中恒温。4.在反应管内加入搅拌子，打开磁力搅拌器，调节搅拌速度，使搅拌子在反应管中转速恒定，并在量气管下部压出皂膜备用。5.把小试管中的KI溶液倒入反应管中，约1min后塞上反应管的橡胶塞，同时转动活塞使氧气进入量气管，任选一时刻作为反应起始时间，同时记下量气管中皂膜位置读数Z0，以后每隔一分钟记录一次Zt，共10次。6.等20分钟分解基本完成后，此时反应管中没有气体放出，量气筒中皂膜位置不再变化，记下量气筒中皂膜位置的读数即为Z。∞注意事项：注意事项：①皂膜流量计

7、三通活塞的转向。鼓泡时需缓①皂膜流量计三通活塞的转向。鼓泡时需缓慢有度，使皂膜清晰有序。慢有度，使皂膜清晰有序。②过氧化氢和②过氧化氢和KIKI溶液须分别恒温十分钟以上溶液须分别恒温十分钟以上方可混合。计量体积可在任意时刻开始，混方可混合。计量体积可在任意时刻开始，混合后合后约约4040秒为宜秒为宜。应取较靠近量气管。应取较靠近量气管底部底部的的皂膜作为计量用。第一分钟放出的氧气体积皂膜作为计量用。第一分钟放出的氧气体积以以44－－7ml7ml为宜。为宜。③求③求VV∞∞，，可在计时结束后再等待可在计时结束后再等待2020分钟，即分钟，即总反应再总

8、反应再3030分钟以上，此时刻可认为是分钟以上，此时刻可认为是VV∞。。④④量气管读数由大量气管读数由大到到小，计算时予以