反應速率和速率常數(shù)的測定

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1、1實驗四化學反應速率—數(shù)據(jù)的表達與處理【實驗目的】1、了解濃度、溫度和催化劑對反應速率的影響。2、測定過二硫酸銨與碘化鉀反應速率，并計算反應級數(shù)、反應速率常數(shù)。2【實驗原理】在水溶液中過二硫酸銨和碘化鉀發(fā)生如下反應：其反應的微分速率方程可表示為：①S2O82-+3I-==2SO42-+I3-(慢)(1)近似地用平均速率代替初速率：【實驗原理】2S2O32-+I3-=S4O62-+3I-(快)加入一定體積已知濃度的Na2S2O3溶液和淀粉溶液，在反應（1）進行的同時S2O82-+3I-==2SO42-+I3-(慢)(1)

2、4【實驗原理】由于從反應開始到藍色出現(xiàn)標志著S2O32-全部耗盡，所以從反應開始到出現(xiàn)藍色這段時間△t里，S2O32-濃度的改變實際上就是Na2S2O3的起始濃度。實驗中，通過改變反應物S2O82-和I-的初始濃度，測定消耗等量的S2O82-的物質(zhì)的量濃度所需要的不同的時間間隔（△t），計算得到反應物不同初始濃度的初速率，進而確定該反應的微分速率方程和反應速率常數(shù)。51、量筒的作用2、秒表的使用3、作圖方法【基本操作】實驗用品：儀器:燒杯、大試管、量筒、秒表、溫度計液體藥品：KI（0.20mol·L-1），Na2S2O

3、3（0.010mol·L-1）淀粉溶液（0.4%），（NH4）2S2O8（0.20mol·L-1）Cu(NO3)2（0.02mol.L-1），KNO3（0.20mol.L-1）(NH4)2SO4（0.20mol.L-1），材料：冰6【實驗內(nèi)容】一、濃度對化學反應速率的影響用同樣方法按表1的用量進行編號II、III、IV、V的實驗。10.0mL0.20mol·L-1KI溶液6.0mL0.010mol.L-1Na2S2O3溶液2.0mL0.4%淀粉溶液8.0mL0.20mol·L-1（NH4）2S2O8溶液混合均勻立即計時

4、不斷攪動迅速①②④③①加10.0mL0.20mol·L-1KI溶液②加6.0mL0.010mol·L-1Na2S2O3溶液③加1.0mL0.4%淀粉溶液④混合均勻⑤8.0mL0.20mol·L-1（NH4）2S2O8溶液迅速倒入上述混合液中⑥同時啟動秒表，并不斷攪動⑦當溶液剛出現(xiàn)藍色時，立即按停秒表，記錄反應時間和溫度實驗成功的訣竅：刷干凈，不混用，取得準，平行（攪拌量?。涣?實驗編號IIIIIIIVV試劑用量mL0.20mol.L-1(NH4)2S2O88.04.02.08.08.00.20mol.L-1KI10

5、.010.010.05.02.50.010mol.L-1Na2S2O36.06.06.06.06.00.4%淀粉溶液1.01.01.01.01.00.20mol.L-1KNO30005.07.50.20mol.L-1(NH4)2SO404.06.000混合液中反應物的起始濃度mol.L-1(NH4)2S2O8KINa2S2O3反應時間Δt/sS2O82-的濃度變化△cS2O82-/mol.L-1反應速率v催化劑1滴六：與四相同，+8三、催化劑對化學反應速率的影響①KI（5.0mL）、Na2S2O3（6.0mL）、KNO

6、3（5.0mL）、淀粉溶液（1.0mL）混合于燒杯(按表1實驗IV中的藥品用量混合)②加入1滴Cu(NO3)2溶液，攪勻③迅速加入過二硫酸銨溶液，攪動、計時④與表8-1中實驗IV的反應速率定性地比較，結論：9四、數(shù)據(jù)記錄及處理實驗編號ⅠⅡⅢⅣⅤlgνlgcS2O82-lgcI-mn反應速率常數(shù)klgν=mlgcS2O82-+nlgcI-+lgk1、反應級數(shù)和反應速率常數(shù)的計算10lgν=mlgcS2O82-+nlgcI-+lgk斜率:m,n11【實驗習題】1、在實驗中為什么不先加入(NH4)2S2O8溶液最后加入KI溶

7、液？2、若不用S2O82-而用I3-或I-濃度變化來表示，反應速度常數(shù)是否一樣？3、為什么在實驗II、III、IV中加入KNO3或(NH4)2SO4溶液？4、每次實驗的計時操作要注意什么？參考資料北京師范大學無機化學教研室等編.《無機化學實驗》（第三版）.高等教育出版社,2002.8,117-12112【附注】本實驗對試劑有一定的要求。碘化鉀溶液應為無色透明溶液，不宜使用有碘析出的淺黃色溶液。過二硫酸銨溶液要新配制的，因為時間長了過二硫酸銨易分解。如所配制過二硫酸銨溶液的pH小于3，說明該試劑已有分解，不適合本實驗使用

8、。所用試劑中如混有少量Cu2+、Fe3+等雜質(zhì)，對反應會有催化作用，必要時需滴入幾滴0.10mol·LEDTA溶液。在做溫度對化學反應速率影響的實驗時，如室溫低于10℃，可將溫度條件改為室溫、高于室溫10℃、高于室溫20℃三種情況進行。13【實驗改進的參考】原文獻：《化學反應速度和活化能實驗的改進》，呂俊芳；劉啟瑞；劉世業(yè)；陳小利