基础化学实验I课件.ppt

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1、基础化学实验(I)江苏大学化学化工学院教材：基础化学实验（徐伟亮主编）化学反应速率与反应活化能的测定一、实验目的二、实验原理三、仪器与试剂四、实验步骤五、注意事项六、数据处理七、思考题一、实验目的了解浓度、温度和催化剂对反应速率的影响加深对活化能的理解，练习根据实验数据作图方法练习在水浴中保持恒温的操作。测定过二硫酸钾与碘化钾的反应速率，并求算一定温度下的反应速率常数二、实验原理化学反应速率是指在一定条件下单位时间内的化学反应进度影响化学反应速率的因素有反应物本质、反应物浓度、反应温度、催化剂等对于反应aA+bB=cC化学反应速率随反

2、应物浓度增大而增大V=kcmAcnBV——该反应条件下的瞬时速率。cA，cB——为反应物A、B的浓度(mol/L-1)K——反应速率常数m+n——反应级数二、实验原理温度对化学反应的影响特别显著，T每升高10K，反应速率增加2-3倍(范特霍夫规则)。反应速率常数和温度之间的定量关系为二、实验原理k：反应速率常数Ea：反应活化能。R：摩尔气体常数T:热力学温度A：常数，称为“指前因子”S2O82-+3I-2SO42-+I3-(1)V=kcm(S2O82-)cn(I-)V——反应速率cm(S2O82-)、cn(I-)——反应物浓度由于本实

3、验在△t时间内反应物浓度的变化很小，所以可以用平均速率代替起始速率V==kcm(S2O82-)cn(I-)(2)二、实验原理为了能测定在一定时间△t内的△c(S2O82-)，在混合K2S2O8和KI溶液时，同时加入一定体积的已知浓度并含有淀粉的K2S2O3溶液，这样在反应(1)进行的同时也进行着如下反应：S2O32-+I3-S4O62-+3I-（3）反应(3)进行地非常快，几乎瞬时完成；反应(1)却慢地多，由反应(1)生成的I3-立刻与S2O32-作用，生成了无色的S4O62-和I-。二、实验原理在开始一段时间内，看不到碘与淀粉作用而

4、显示出的蓝色。一旦Na2S2O3耗尽，由反应(1)继续生成的I3-立即与淀粉作用，使溶液变蓝色。所以，△c(S2O32-)的绝对值实际上就是反应开始时Na2S2O3的浓度。通过(1)和(3)式可以看出，c(S2O82-)减少量总是等于c(S2O32-)减少量的一半。利用(2)式即可求出反应平均速率。根据反应物浓度，通过(2)式还可以求出反应级数。以上求得的是平均反应速率，其真实的反应速率必须用作图法求得，它是反应物浓度(或生成物浓度)和时间关系曲线上切线的斜率。二、实验原理三、仪器与试剂仪器：烧杯；量筒；秒表；温度计；恒温水浴。试剂：

5、K2S2O8(0.10mol/L);KI(0.20mol/L);Na2S2O3(0.20mol/L);KNO3(0.20mol/L);K2SO4(0.10mol/L);Cu(NO3)2(0.20mol/L);淀粉溶液(0.2%)KINa2S2O3淀粉①②③混合均匀总体积不变KNO3或(NH4)2SO4④(NH4)2S2O8迅速⑤不断搅动立即计时至蓝色四、实验内容1室温下，用量筒准确量取KI(0.20mol/L)20.0mL，0.2%的淀粉溶液4.0mL，0.01mol/LNa2S2O3溶液8mL，于250mL烧杯中混匀。2用量筒准确量

6、取0.10mol/LK2S2O8溶液20.0mL，迅速倒入烧杯中，并同时按秒表，记录反应时间和室温。3用同样的方法按照表1进行标号2-5实验。为了使溶液的离子强度和总体积不变，所以减少的KI或K2S2O8的用量分别用0.20mol/LKNO3和0.10mol/LK2SO4来补充。四、实验步骤1.浓度对化学反应速率的影响表1反应物浓度对反应速度的影响搅拌(NH4)2S2O820.0mL迅速加入加热记录温度时间比室温高10K及20K条件下，重复表1编号4实验实验4用量前四种混合2.温度对化学反应速率的影响四、实验步骤表2温度对化学反应的影

7、响按表1实验4操作2滴Cu(NO3)2搅拌3、催化剂对化学反应速率的影响搅拌计时(NH4)2S2O820.0mL迅速加入五、注意事项注意K2S2O8溶液必须最后加入，加入后立即计时。实验2测定温度对反应速率的影响时KI等混合溶液与K2S2O8溶液应处于同一温度，再混合计时。六、数据处理及结果计算两边取对数：lgυ=mlg[S2O82-]+lgk+nlg[I-][I-]不变，改变[S2O82-]1、求解反应级数m、n作图法υ=k[S2O82-]m.[I-]nlgυ=nlg[I-]+Blgυ=mlg[S2O82-]+A[S2O82-]不变

8、，改变[I-]编号1、2、3编号1、4、54、6、7实验数据代入即可的Ea平均值七、思考题根据化学反应方程式能否确定反应级数？若不用S2O82-，而用I-或I3-的浓度变化来表示反应速度，则反应速率常数k是否一样？实验中