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《丙酮碘化反應(yīng)速率常數(shù)的測定》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、【08級物理化學(xué)實驗補充講義】實驗十四丙酮碘化反應(yīng)速率常數(shù)的測定一、實驗?zāi)康?、掌握利用分光光度法測定酸催化時丙酮碘化反應(yīng)速度常數(shù)及活化能的實驗方法。2、加深對復(fù)雜反應(yīng)特征的理解。3、掌握2100型分光光度計的使用方法。二、實驗原理丙酮碘化反應(yīng)方程為：H+是反應(yīng)的催化劑，由于丙酮碘化反應(yīng)本身生成H+，所以這是一個自動催化反應(yīng)。實驗證明丙酮碘化反應(yīng)是一個復(fù)雜反應(yīng)，一般認(rèn)為可分成兩步進(jìn)行，即：⑴⑵反應(yīng)⑴是丙酮的烯醇化反應(yīng)，反應(yīng)可逆且進(jìn)行的很慢。反應(yīng)⑵是烯醇的碘化反應(yīng)，反應(yīng)快速且能進(jìn)行到底。因此，丙酮碘化反應(yīng)的總速度可認(rèn)為
2、是由反應(yīng)⑴所決定，其反應(yīng)的速率方程可表示為：⑶式中分別是碘、丙酮、酸的濃度；k為總反應(yīng)速率常數(shù)。如果反應(yīng)物碘是少量的，而丙酮和酸對碘是過量的，則可認(rèn)為反應(yīng)過程中丙酮和酸的濃度基本保持不變。實驗又證實：在酸的濃度不太大的情況下，丙酮碘化反應(yīng)對碘是零級反應(yīng)，對⑶式積分得：⑷式中的B是積分常數(shù)。由對時間t作圖，可求的反應(yīng)速率常數(shù)k值。因碘溶液在可見區(qū)有寬的吸收帶，而在此吸收帶中，鹽酸、丙酮、碘化丙酮和碘化鉀溶液則沒有明顯的吸收，所以可采用分光光度法直接測量碘濃度的變化。根據(jù)朗伯—比耳定律：⑸將⑷式代入⑸式得：⑹在⑹式中可通
3、過測定一已知碘濃度的溶液的吸光度A，代入⑸式而求得。當(dāng)、濃度已知時，只要測出不同時刻反應(yīng)物的吸光度A，作A—t圖得一直線，由直線的斜率便可求的反應(yīng)的速率常數(shù)k值。由兩個溫度下的速率常數(shù)，由阿累尼烏斯公式可求得化學(xué)反應(yīng)的活化能E。三、儀器與藥品1．2100型分光光度計（附比色皿）1臺3【丙酮碘化反應(yīng)速率常數(shù)的測定】第頁共3頁【08級物理化學(xué)實驗補充講義】2．超級恒溫槽1臺3．秒表1塊4．25mL容量瓶2個5．50mL容量瓶2個6．5mL移液管3支7．2.00mol·L-1HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液(標(biāo)定)；2.00mol·L-1丙
4、酮溶液（精確稱量配制）0.050mol·L-1碘溶液(含4%KI)四、實驗步驟1．實驗前的準(zhǔn)備⑴．調(diào)節(jié)恒溫槽到25℃。調(diào)節(jié)2100型分光光度計⑵．配制溶液并恒溫①配0.0050mol·L-1的碘溶液：移取5.00mL0.050mol·L-1碘溶液于50mL容量瓶中。稀釋到刻度。放入25℃恒溫槽中恒溫10min。（用于測定值）②分別移取5.00mL0.050mol·L-1碘溶液和5.00mL2.00mol·L-1HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液于25mL容量瓶中，加入少量的水。再移取5.00mL2.00mol·L-1的丙酮溶液于50mL
5、容量瓶中，加入適量的水。注意：混合前兩個容量瓶中溶液的總體積不得超過50mL。然后在另一25mL容量瓶中加入25mL蒸餾水，三個容量瓶一同放入25℃恒溫槽中恒溫10min。2．測定值（25℃條件下）：在500nm波長下測上述恒溫后的0.0050mol·L-1的碘溶液的吸光度A。平行測量三次，取平均值。3．測反應(yīng)進(jìn)行到不同時刻t的吸光度A（25℃條件下）小心將恒溫后的酸碘混合液倒入丙酮溶液中，迅速搖動，加同溫水至刻度。然后注入比色皿中，按下秒表記時，在500nm波長下每2min讀一次吸光度A，直到吸光度A小于0.05為
6、止（測量中隨時用蒸餾水調(diào)100）。4．測35℃時的值和不同時刻t的吸光度A。方法同上。（每1min測一次吸光度A）五、數(shù)據(jù)記錄與處理1．?dāng)?shù)據(jù)記錄格式表一：測定值；；0.0050mol·L-1碘溶液吸光度A25℃35℃3【丙酮碘化反應(yīng)速率常數(shù)的測定】第頁共3頁【08級物理化學(xué)實驗補充講義】表二：測不同時刻t的吸光度A25℃35℃測量時間（2min）A測量時間（2min）A測量時間（1min）A測量時間（1min）A2．?dāng)?shù)據(jù)處理1．由已知碘溶液的濃度和測得的吸光度值（表一），計算值。2．由不同t時刻的吸光度A（表二）,繪
7、制A→t圖，求出直線斜率；由直線斜率計算反應(yīng)速率常數(shù)k值。3．將25℃、35℃的反應(yīng)速度常數(shù)值代入阿累尼烏斯公式，計算反應(yīng)的活化能。3．參考文獻(xiàn)值k(25℃)=2.86×10-5dm3.mol-1.s-1；k(27℃)=3.60×10-5dm3.mol-1.s-1k(35℃)=8.80×10-5dm3.mol-1.s-1；活化能E=86.2KJ.mol-1E與文獻(xiàn)相對誤差±15%摘自：F.Daniels,R.A.Alberty,J.W.Williams,etal.,ExperimentalPhysicalChemis
8、try,7thedn.p.152MCGraw-Hill,Inc.,NewYork(1975)六、2100型分光光度計的使用1．接通電源，至儀器自檢完畢，顯示器顯示“100.0和546nm”即可進(jìn)行測試。2．用“MODE”鍵設(shè)置測試方式：T（透光率）；A（吸光度）；3．設(shè)置所需波長。改變波長時，顯示器上出現(xiàn)“BLA”字樣（提醒我們必須重新調(diào)整【0
