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1、實驗八 化學反應速率和活化能實驗原理:在水溶液中S2O82-與I-發(fā)生如下反應:S2O82+ 31_ = 2SO42_+I3-(1)設(shè)反應的速率方程可表示為:v = k 刃(s2o82-) cP (r)L是反應速率,k是速率常數(shù),m、n之和為反應級數(shù)。通過實驗能測定在單位時間內(nèi)反應的平均速率, 如果在一定時間Af|S2O82-濃度的改變量為Ac(S2O82-),則平均速率表示為:侃0門Ar當0時,v = lim vl o9則有v-k cm(s2o82j -c(l)=At山用秒表測量(1)S2(定量)+ 31 (定量)=ZSO/ +【3在反應(1)進行的同時,也進行如下的反應2S2O3A(定量)
2、+ 13 一 = S4O62-+ 31-快 (2)反應生成b一立即與反應S2O32-反應,生成無色的S4(V-和I-, 反應在一段時間內(nèi)看不到L與淀粉所呈現(xiàn)的特有藍色, 當S2O32耗盡時,由反應(1)繼續(xù)生成的丨3一與淀粉作用,呈現(xiàn)藍色。SzCV(定量)+ 31(定量)二 2SO42-+I3-慢 (1) 2S2O32-+13 _ = S4O62-+ 31-由反應式和可以看出:-濃度減少量等于S2O32-濃度減少量的1/2。由于溶液呈現(xiàn)藍色標志著S2O32-全部耗盡。所以,從反應 開始到出現(xiàn)藍色這段時間M內(nèi),S2O32-濃度的改變實際上 就是S2O32-初始濃度。Ac(S2O|-) = | A
3、c(S2O|-) = -|c0(S2Ot)AgO 廣)Ar心0釣2d由于每份混合液中S2O32-的初始濃度都相同,因此Ac(S2O82-)*都是相同的。這樣,只要記下從反應開始到溶液剛呈現(xiàn)藍色所需 的時間At,就可以求出初反應速率。利用求得的反應速率,可計算出速率常數(shù)k和反應級數(shù)m n,確定速率方程?!緦嶒瀮?nèi)容】020molL KI溶液一.濃度對化學反應速率的影響020molL (NH4) 2S2O8 溶液O.OlOmolL-1Na2S2O3 溶液T=?同時啟動秒表,并不斷攪動r-1601混合均勻10D ml yo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0.4%淀粉溶液用同樣方
4、法按表中用量進行編號1、2、3、4、5的實驗。表1濃度對反應速率的影響實驗編號12345V/mLmol LT KI10.05.02.5010.010.0淀粉溶液2.02.02.02.02.0Na2S2O34.04.04.02.01.0KNO305.07.500(NH4)SO40007.010.5(nh4)2s2o810.010.010.05.02.5起始濃度 molL-iKI(NH4)2S2O8Na2S2O3J T使誓液的翟:編號2哥子強衛(wèi)遠和總彳本積反應溫度/ C0陽頭販屮,叭少反應時間AZ/s旳KI、(NH4)252U8旳童廿別用 KNO3或(NH4)2SO4溶液補足。反應速率V溫度對化學
5、反應速率的彩響按表編號2 (常溫)、6 (升溫)、7 (降溫)進行實驗。三.催化劑對化學反應速率的影響O.20molLKI2 滴 0.02molL1 Cu(NO3)2 溶液0.4%淀粉溶液0.20mol-L*,(NH4)9S9Oo20.0 mL -020moILKN03一一二E:D攪拌O.OlOmolLNa攪拌 計時實驗數(shù)據(jù)處理1、反應級數(shù)和反應速度常數(shù)的計算將反應速度表示式v=k (S2O82-) 少()兩邊取對數(shù):lgv = mlgc (S2O82-) + nlgc(r) + lgk當c(r)不變:以lgv對lgc do,-)作圖,可得一直線,斜率即為in。當 c(s2o82-)不變:以lgv對lgc ()作圖,可求得n。此反應的級數(shù)則為m+ no將求得的m和n代v =k c m(S2O82) c n(r)即可求 得反應速度常數(shù)k。2、求反應的活化能反應速率常數(shù)k與溫度及間的關(guān)系為:AEa/2.30RTE1心一一2.3O3/ + l測出不同溫度時的k值,以lg冊1/T作圖,可得一直線.由直線斜率(Ea/2.303R),求得反應的活化能Ea。該反
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