26丙酮碘化反應(yīng)

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1、丙酮碘化反應(yīng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)原理三、藥品儀器四、實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)記錄六、數(shù)據(jù)處理八、注意事項(xiàng)九、思考題七、結(jié)果分析與討論實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.利用分光光度計(jì)測(cè)定酸催化時(shí)丙酮碘化反應(yīng)的速率常數(shù)；2.學(xué)習(xí)用孤立法測(cè)定丙酮碘化反應(yīng)的反應(yīng)級(jí)數(shù)；3.通過實(shí)驗(yàn)加深對(duì)復(fù)雜反應(yīng)特征的理解。實(shí)驗(yàn)原理酸催化的丙酮碘化反應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜反應(yīng)，其反應(yīng)式為：該反應(yīng)能不斷產(chǎn)地生H+，它反過又起催化作用，故是一個(gè)自動(dòng)催化反應(yīng)。其速率方程可表示為：反應(yīng)速率：式中：cE、cA、cI2、cH+--碘化丙酮、丙酮、碘及鹽酸的濃度(mol/L)；K--速率常數(shù)；p、q、r--丙酮、碘和氫離子的反應(yīng)級(jí)數(shù)。因?yàn)榈馊芤涸诳梢姽鈪^(qū)有

2、一個(gè)比較寬的吸收帶，而丙酮和鹽酸在該吸收帶中對(duì)光基本上沒有吸收，所以可通過測(cè)定反應(yīng)液各個(gè)時(shí)刻的消光值來獲得各個(gè)時(shí)刻的。根據(jù)朗白—比耳(Lambert-Beer)定律：本實(shí)驗(yàn)通過測(cè)定0.001mol/L已知濃度的碘溶液透光率值,測(cè)兩次，然后取其平均值，求al值；即：（3）式代入（2）式中整理得：作關(guān)系圖通過其斜率m可求得反應(yīng)速率。即由（4）式可知：（6）式與（1）式比較，則有①當(dāng)丙酮初始濃度不同，而碘、氫離子初始濃度分別相同時(shí)，即：為了確定反應(yīng)級(jí)數(shù)p、q、r，每個(gè)至少需進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)，用腳注數(shù)字分別表示各次實(shí)驗(yàn)。則有：②同理，當(dāng)丙酮、碘的初始濃度分別相同，而酸的濃度不同時(shí)，即：則

3、有：③同理，當(dāng)丙酮、氫離子的初始濃度分別相同，而碘的濃度不同時(shí)，即：則有：由兩個(gè)溫度的反應(yīng)速度常數(shù)k1與k2,從阿侖尼烏斯公式求出反應(yīng)的活化能。藥品儀器1.722分光光度計(jì)；2.超級(jí)恒溫槽；3.接觸溫度計(jì)、玻璃溫度計(jì)；4.移液管、吸耳球、容量瓶等；5.0.01mol/L碘溶液2.0mol/L丙酮1mol/L鹽酸；6.等等。實(shí)驗(yàn)步驟開啟超級(jí)恒溫槽預(yù)熱分光光度計(jì)調(diào)節(jié)恒溫溫度t℃測(cè)定1-4號(hào)反應(yīng)液的T值配制碘、丙酮、鹽酸及反應(yīng)液溴水及5號(hào)瓶再調(diào)節(jié)恒溫溫度(t+5)℃碘溶液及1-4號(hào)瓶設(shè)定波長(zhǎng)測(cè)定碘溶液的T值設(shè)定時(shí)間測(cè)定碘溶液的T值測(cè)定1-4號(hào)反應(yīng)液的T值依次打開“電源”開關(guān)，“電動(dòng)

4、泵”開關(guān)和“加熱”開關(guān)。調(diào)節(jié)接觸溫度計(jì)的膠木帽，使恒溫溫度t為“原始水溫+5℃”，保持恒溫狀態(tài)。在以上溫度的基礎(chǔ)上，再增加5℃恒溫。（以玻璃溫度計(jì)上的溫度為準(zhǔn)）打開分光光度計(jì)的開關(guān)儀器預(yù)熱30分鐘后即可測(cè)試。用蒸餾水調(diào)零：比色皿中裝入蒸餾水，調(diào)零。配制0.001mol·L-1碘溶液。測(cè)兩次T，求其平均值，求al值。按下表配制各種溶液，并預(yù)熱30min：瓶子瓶子標(biāo)示0.01mol/L碘溶液1mol/L鹽酸2.0mol/L丙酮蒸餾水50ml棕色容量瓶110ml5ml無20ml50ml棕色容量瓶210ml5ml無25ml50ml棕色容量瓶310ml10ml無15ml50ml棕色容量

5、瓶45ml5ml無25ml100ml具塞三角瓶丙酮無無80ml無100ml具塞三角瓶蒸餾水無無無80ml容量瓶編號(hào)12342.0mol/L丙酮溶液10ml5ml10ml10ml按下表加入丙酮的量恒溫好后，取10ml丙酮加入到1號(hào)瓶中，當(dāng)加到一半時(shí)開始計(jì)時(shí)，待丙酮全部加入后，加蒸餾水至容量瓶刻度，搖勻?；旌虾蟮娜芤旱谷氡壬笾?，并進(jìn)行測(cè)定。每隔2min測(cè)定透光率一次，直到取得10~12個(gè)數(shù)據(jù)為止。其他樣品測(cè)定同上。實(shí)驗(yàn)完成后，清洗復(fù)原。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)日期：；①超級(jí)恒溫器的恒溫溫度：℃；②超級(jí)恒溫器的恒溫溫度：+5℃。數(shù)據(jù)處理1.計(jì)算；2.作關(guān)系圖；3.確定直線斜率值；4.確定

6、反應(yīng)級(jí)數(shù)p、q、r的值；5.寫出丙酮碘化反應(yīng)速率方程；6.計(jì)算反應(yīng)活化能；7.文獻(xiàn)值。計(jì)算的平均值：兩個(gè)溫度分別計(jì)算0t(min)lgT~t關(guān)系圖lgT1號(hào)瓶3號(hào)瓶2號(hào)瓶4號(hào)瓶斜率其中反應(yīng)級(jí)數(shù)的確定：計(jì)算反應(yīng)速度常數(shù)k值（令p=r=1,q=0）根據(jù)阿侖尼烏斯公式求出反應(yīng)的活化能。文獻(xiàn)值：⑴.p=1、q=0、r=1⑶.活化能Ea=48kJ/mol⑵.反應(yīng)速率常數(shù)t/℃0252735103K/(L·mol-1·min-1)0.691.722.165.28實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論⑴結(jié)果：實(shí)測(cè)值為Ea=⑵計(jì)算實(shí)驗(yàn)偏差：⑶分析產(chǎn)生偏差的原因：⑷有何建議與想法？注意事項(xiàng)：1.反應(yīng)液混合后應(yīng)迅速進(jìn)行

7、測(cè)定；2.計(jì)算Ｋ時(shí)要用到初始濃度，因此實(shí)驗(yàn)中所用的濃度一定要配準(zhǔn)；3.溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響很大，應(yīng)把反應(yīng)溫度準(zhǔn)確控制在實(shí)驗(yàn)溫度的±0.1℃范圍之內(nèi)。思考題1.丙酮碘化反應(yīng)中，H+為催化劑。能否把反應(yīng)速率方程中的CH+r項(xiàng)并入速率常數(shù)項(xiàng)中，為什么？2.實(shí)驗(yàn)中若開始計(jì)時(shí)晚了，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有無影響？為什么？3.若盛蒸餾水的比色皿沒有洗干凈，對(duì)測(cè)定結(jié)果有什么影響？4.配制和選取各反應(yīng)物的初始濃度，應(yīng)考慮哪些情況？5.影響本實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確度的主要因素有哪些？6.若本實(shí)驗(yàn)中原始溴濃度不準(zhǔn)確，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否有影響？為什么？