实验八 化学反应速率和活化能.ppt

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1、实验八化学反应速率和活化能在水溶液中S2O82－与I－发生如下反应：S2O82－+3I－=2SO42－+I3－(1)设反应的速率方程可表示为：v=k·cm(S2O82－)·cn(I-)v是反应速率，k是速率常数，m、n之和为反应级数。实验原理：通过实验能测定在单位时间内反应的平均速率,如果在一定时间Δt内S2O82－浓度的改变量为Δc(S2O82－)，则平均速率表示为：Δt→0?Δt用秒表测量?＝－当Δt→0时，v＝lim则有v=k·cm(s2o82-)·cn(I-)＝－反应(1)生成I3－立即与反应(2)S2

2、O32－反应，生成无色的S4O62－和I－,反应在一段时间内看不到I3－与淀粉所呈现的特有蓝色,当S2O32－耗尽时，由反应（1）继续生成的I3－与淀粉作用,——呈现蓝色。S2O82－（定量）+3I－（定量）=2SO42－+I3－慢(1)2S2O32－（定量）+I3－＝S4O62－+3I－快（2)在反应（1）进行的同时，也进行如下的反应由反应式(1)和(2)可以看出：S2O82－浓度减少量等于S2O32－浓度减少量的1/2。由于溶液呈现蓝色标志着S2O32－全部耗尽。所以，从反应开始到出现蓝色这段时间Δt内，S

3、2O32－浓度的改变实际上就是S2O32－初始浓度。2S2O32－（定量）+I3－＝S4O62－+3I－快（2)S2O82－（定量）+3I－（定量）=2SO42－+I3－慢(1)由于每份混合液中S2O32－的初始浓度都相同，因此Δc(S2O82－)也都是相同的。这样，只要记下从反应开始到溶液刚呈现蓝色所需的时间Δt，就可以求出初反应速率。利用求得的反应速率，可计算出速率常数k和反应级数m、n,确定速率方程。【实验内容】一、浓度对化学反应速率的影响用同样方法按表中用量进行编号1、2、3、4、5的实验。0.20mo

4、l·L-1KI溶液0.010mol.L-1Na2S2O3溶液0.4%淀粉溶液0.20mol·L-1（NH4）2S2O8溶液混合均匀迅速①②④③当溶液刚出现蓝色时，立即按停秒表，记录反应时间和温度同时启动秒表，并不断搅动T=?实验编号12345V/mLmol·L－1KI10.05.02.5010.010.0淀粉溶液2.02.02.02.02.0Na2S2O34.04.04.02.01.005.07.500(NH4)SO40007.010.5(NH4)2S2O810.010.010.05.02.5起始浓度mol·L

5、－1KI(NH4)2S2O8Na2S2O3反应温度/℃反应速率v表1浓度对反应速率的影响KNO3反应时间Δt/s为了使溶液的离子强度和总体积不变，在编号2~5的实验中，缺少的KI、(NH4)2S2O8的量分别用KNO3或(NH4)2SO4溶液补足。二、温度对化学反应速率的影响按表编号2（常温）、6（升温）、7（降温）进行实验。0.20mol·L-1KI溶液0.010mol.L-1Na2S2O3溶液0.4%淀粉溶液0.20mol·L-1（NH4）2S2O8溶液混合均匀启动秒表①②记录反应时间和温度TT+10T-1

6、0三、催化剂对化学反应速率的影响0.20mol.L-1KI0.010mol.L-1Na2S2O30.20mol.L-1KNO30.4%淀粉溶液0.20mol.L-1(NH4)2S2O820.0mL2滴0.02mol.L-1Cu(NO3)2溶液搅拌迅速混合搅拌计时实验数据处理1、反应级数和反应速度常数的计算将反应速度表示式v=k·cm(S2O82－)·cn(I-)两边取对数：lgv=mlgc(S2O82－)+nlgc(I-)+lgk当c(I-)不变：以lgv对lgc(S2O82－)作图，可得一直线，斜率即为m。当

7、c(S2O82－)不变：以lgv对lgc(I-)作图，可求得n。此反应的级数则为m+n。将求得的m和n代v=k·cm(S2O82－)·cn(I-)即可求得反应速度常数k。2、求反应的活化能反应速率常数k与温度T之间的关系为：k=A-Ea/2.30RT测出不同温度时的k值，以lgk对1/T作图，可得一直线．由直线斜率(-Ea/2.303R),求得反应的活化能Ea。该反应的活化能理论值为51.8kJ·moL-1。注意：凡是作直线求斜率的数据处理，也可以用两点坐标通过计算求得。下次实验实验二十二、实验二十三、分光光度

8、法测定Fe的含量地点7202