反应速率和速率常数的测定(新).ppt

1实验四 化学反应速率— 数据的表达与处理 【实验目的】1、了解浓度、温度和催化剂对反应速率的影响 2、测定过二硫酸铵与碘化钾反应速率，并计算反应级数、反应速率常数 2【实验原理】在水溶液中过二硫酸铵和碘化钾发 生如下反应：其反应的微分速率方程可表示为：①S2O8 2 - +3 I - ==2 SO4 2- + I3 - (慢) (1)近似地用平均速率代替初速率：【实验原理】2S2O3 2- + I3 - = S4 O6 2- + 3I - (快) 加入一定体积已知浓度的Na2S2O3溶液和淀粉溶液，在反应（1）进行的同时 S2O8 2 - +3 I - ==2 SO4 2- + I3 - (慢) (1)4【实验原理】由于从反应开始到蓝色出现标志着S2O3 2-全部耗尽，所以从反应开始到出现蓝色这段时间△t里，S2O3 2-浓度的改变 实际上就是Na2S2O3的起始浓度实验中，通过改变反应物 S2O8 2 -和I -的初始浓度，测定消耗等量的S2O8 2 -的物质的量浓度 所需要的不同的时间间 隔（△t），计算得到反应物不同初始浓度的初速率，进而确定该反应的微分速率方程和反应速率常数。

51、量筒的作用 2、秒表的使用 3、作图方法【基本操作】实验用品：仪器:烧杯、大试管、量筒、秒表、温度计液体药品：KI（0.20mol·L-1），Na2S2O3（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【实验内容】 一、浓度对化学反应速率的影响 用同样方法按表1的用量进行编号II、III、IV、V的实验 10.0mL 0.20mol·L-1 KI溶液6.0mL 0.010mol.L-1Na 2S2O3溶液 2.0mL 0.4% 淀粉溶液 8.0mL 0.20mol·L-1 （NH4 ）2S2O8 溶液 混合均匀立即计时不断搅动 迅 速①②④③① 加10.0mL 0.20mol·L-1 KI溶液 ②加6.0mL 0.010mol·L-1 Na2S2O3溶液③ 加1.0mL 0.4%淀粉溶液 ④混合均匀⑤8.0mL 0.20mol·L-1（NH4）2S2O8溶液迅速倒入上述混合液中 ⑥同时启动秒表，并不断搅动 ⑦当溶液刚出现蓝色时，立即按停秒表 ，记录 反应时间 和温度 实验成功的诀窍：刷干净，不混用，取得准，平行（搅拌 量取），交流7实验编 号IIIIIIIVV 试剂 用量 mL0.20mol.L-1 (NH4)2S2O88.04.02.08.08.00.20mol.L-1 KI10.010.010.05.02.5 0.010mol.L-1 Na2S2O36.06.06.06.06.00.4%淀粉溶液1.01.01.01.01.0 0.20mol.L-1 KNO30005.07.5 0.20mol.L-1 (NH4)2SO404.06.000混合液中反应 物的起始浓度 mol.L-1(NH4)2S2O8 KI Na2S2O3 反应时间 Δt/s S2O82-的浓度变化△c S2O8 2 -/mol.L-1 反应速率v 催化剂1滴六：与四相同，+8三、催化剂对化学反应速率的影响①KI（5.0 mL）、Na2S2O3（6.0mL）、KNO3（5.0 mL ）、淀粉溶液（1.0 mL）混合于烧杯 (按表1实验IV中的药品用量混合 )②加入1滴Cu(NO3)2溶液，搅匀 ③迅速加入过二硫酸铵溶液，搅动、计时 ④与表8-1中实验IV 的反应速率定性地比较，结论：9四、数据记录及处理实验编号ⅠⅡⅢⅣⅤlgνlg c S 2O8 2 -lg c I -mn反应速率常数klgν=mlg c S2O8 2 - + nlgc I - +lgk 1、反应级数和反应速率常数的计算10lgν=mlg c S2O8 2 - + nlgc I - +lgk 斜率: m,n11【实验习题】1、在实验中为什么不先加入(NH4)2S2O8溶液最后加入KI溶液？2、若不用S2O8 2 -而用I3-或 I-浓度变化来表示，反应速度 常数是否一样？3、为什么在实验II、III、IV中加入KNO3或(NH4)2SO4溶液？4、每次实验的计时操作要注意什么？参考资料 北京师范大学无机化学教研室等 编.《无机化学实验》（第三版）. 高等教育出 版社, 2002.8 , 117-12112【 附注】本实验对试剂有一定的要求。

碘化钾溶液应为无色透明溶液，不宜使用有碘析出的浅黄色溶液 过二硫酸铵溶液要新配制的，因为时间长了过二硫 酸铵易分解如所配制过二硫酸铵溶液的pH小于3， 说明该试剂已有分解，不适合本实验使用所用试 剂中如混有少量Cu2+、Fe3+等杂质，对反应会有催 化作用，必要时需滴入几滴0.10mol·L EDTA溶液在做温度对化学反应速率影响的实验时，如室温低于10℃，可将温度条件改为室温、高于室温10℃ 、高于室温20℃三种情况进行13【实验改进的参考】原文献： 《化学反应速度和活化能实验的改进 》，吕俊芳；刘启瑞；刘世业； 陈小利；张美丽，延安大学学报(自然科学版) ，2004，23（1） 67-70(1)若提前配制Na2S2O3,可加少量Na2CO3作稳定剂2)反应中的搅拌速度对反应时间也有影响,搅拌的越快,反应时间越短同一组实验,要用同一种速度搅拌3)为使实验测得的数值更准确，（NH4）2S2O8必须最后加入，且要一次性快速加入。