丙酮碘化反应的速率方程实验报告.doc

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1、实验五丙酮碘化反应的速率方程一．实验目的1．掌握用孤立法确定反应级数的方法；2．测定酸催化作用下丙酮碘化反应的速率常数；3．通过本实验加深对复杂反应特征的理解。二．实验原理孤立法，即设计一系列溶液，其中只有某一种物质的浓度不同，而其他物质的浓度均相同，借此可以求得反应对该物质的级数。同样亦可得到各种作用物的级数，从而确立速率方程。丙酮碘化是一个复杂反应，其反应式为设丙酮碘化反应速率方程式为：（1）式中k为反应速率常数，指数x、y、z分别为丙酮，酸和碘的反应级数。将该式取对数后可得：（2）在上述三种物质中，固定其中两种物质的浓度，配置第三种物质浓度不同的一系列溶液，则反应速率只是该物质

2、浓度的函数。以lg(-dC碘/dt)对该组分浓度的对数作图，所得直线即为该物质在此反应中的反应级数。同理，可得其他两个物质的反应级数。碘在可见光区有很宽的吸收带，可用分光光度计测定反应过程中碘浓度随时间变化的关系。按照比尔定律可得：（3）式中A为吸光度，T为透光率，I和I0分别为某一特定波长的光线通过待测溶液和空白溶液后的光强，a为吸光系数，b为样品池光径长度，以A对时间t作图，斜率为ab(-dC碘/dt).测得a和b，可算出反应速率。若C丙酮≈CHCl﹥﹥C碘，发现A对t作图后得一直线。显然只有在(-dC碘/dt)不随时间改变时才成立，意味着反应速率与碘的浓度无关，从而得知该反应对

3、碘的级数为零。当控制碘为变量时，反应过程中可认为丙酮和盐酸的浓度不变，又因为z为0，则由（2）积分可得：将（3）代入后可得：一．仪器与试剂722分光光度计1套丙酮标准液(2.mol·dm-3)超级恒温槽1套HCl标准液(1.9355mol·dm-3)秒表1块I2标准液(0.01mol·dm-3)容量瓶（25ml）7个刻度移液管（5ml）各3支四．实验步骤1．打开分光光度计，将波长调至470nm处；2．用蒸馏水作为参比溶液，反复将分光光度计调整0T、100T；3．用分光光度计测量ab的数值以便于算出反应速率；即测0.001mol/l碘液的吸光度；4．按表中各物质用量配置溶液，分别测其吸

4、光度随时间的变化数值。编号1＃2＃3＃4＃5＃6＃7＃V（HCl）2.502.502.502.502.501.653.75V（丙酮）2.502.502.501.653.752.502.50V（碘液）5.002.504.002.502.502.502.50加入一半碘液时开始按下秒表计时，1＃、3＃大约每隔1min记一组数据，其他组每隔30s记一组数据。记第一组数据的时间尽量控制在1min之。五．实验数据记录及处理1、系列溶液的吸光度随时间t的变化：(测试波长为470nm)(T=21.5℃P=1018.8hp)编号1＃t/s21028536542949354860566572678584

5、4905A0.6570.6310.6070.5850.5630.5410.5190.4980.4740.4500.4270.4032＃t/s132200227255280305335375405430460495A0.3220.3030.2920.2820.2740.2670.2510.2400.2300.2160.2050.1913＃t/s187257308365425484542602665724784844A0.5190.4970.4810.4570.4350.4110.3850.3600.3320.3070.2800.2534＃t/s145178212241271300330

6、358392420451481A0.3440.3370.3300.3230.3160.3080.3010.2920.2830.2750.2650.2575＃t/s185215245275305335365395426458487515A0.2960.2830.2690.2560.2390.2270.2100.1940.1750.1570.1400.1246＃t/s122152181210238274305334361392423452A0.3470.3400.3360.3300.3220.3130.3050.2980.2910.2830.2730.2677＃t/s1471782092

7、42273301327358387415446479A0.3020.2880.2710.2530.2360.2210.2060.0.1690.1500.1310.1101、ab值的测定：0.001mol.L-1碘溶液的吸光度A(测试波长为470nm)平均值ab①0.363②0.364③0.3640.364364注：ab=A/C碘=0.289/0.001=289六．数据处理1．系列溶液的吸光度A随时间t的变化曲线：编号斜率/10-4C碘/mol/lC酸/mo