化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化速率和活化能的測定

1、化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化速率和活化能的測定化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化速率和活化能的測定1、通過實驗了解濃度、溫度和催化劑對化學(xué)轉(zhuǎn)化速率的影響。2加深對活化能的理解，并練習(xí)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖的方法。3掌握恒溫水浴槽的使用。4測定過二硫酸鉀與碘化鉀反應(yīng)的速度，并求算一定溫度下的轉(zhuǎn)化速率常數(shù)。實驗?zāi)康模簩嶒災(zāi)康模簩嶒炘恚簩嶒炘恚簩τ诮o定的反應(yīng)，轉(zhuǎn)化速率通常隨任一反應(yīng)濃度的增加而增加。對于反應(yīng)：aAbBcC 則其速度可表示為： mnvk AB是在此條件下反應(yīng)的瞬時速度；A和B是反應(yīng)物A、B的濃度(molL-1)，k是轉(zhuǎn)化速率常數(shù)，m與n之和是反應(yīng)級數(shù)。 若其 為：mA + nB 產(chǎn)物基元反應(yīng)溫度對化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化速率的影響 溫度

2、每升高10K，轉(zhuǎn)化速率大約增加24倍(范特霍夫近似規(guī)則)；1889年Arrhenius總結(jié)出轉(zhuǎn)化速率常數(shù)和溫度之間的定量關(guān)系為：lglg2.303aEkART RTEaAekARTEaklnln 以lgk對1/T作圖，其直線的斜率等于-Ea/(2.303R) ，由此求出活化能Ea。本實驗研究的反應(yīng)：K2S2O83KI2K2SO4 KI3或?qū)懗桑?-2-2843S O +3I =2SO + I228 mnvk S OI其轉(zhuǎn)化速率v可以表示為：鑒于本實驗在t內(nèi)反應(yīng)物濃度變化很小，可近似用平均速度代替起始速度：222828 mnS Ovk S OIt引入一輔助反應(yīng)起指示劑作用，在將反應(yīng)物K2S2O8

3、和KI混合的同時加入一定量(少于K2S2O8的量)已知濃度的Na2S2O3溶液(含有適量淀粉)，使主反應(yīng)(速度相對較慢)生成的I3- 迅速與Na2S2O3反應(yīng)。223234623IS OS OI快反應(yīng)經(jīng)過t時間后恰好將加入的Na2S2O3消耗完，則繼續(xù)生成的I3，立即與淀粉作用顯示特有的藍色。因此時Na2S2O3已反應(yīng)完畢，S2O82- = S2O32-/2 =c0(S2O32-)/2，即：nmIOSktOSctOStOSv2)(22822320232282當(dāng)保持S2O82-為定值時， lg對lgI- 對圖為一直線，斜率即為n當(dāng)保持I-為定值時， lg對lgS2O82- 對圖為一直線，斜率即為

4、m由此可求出化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化速率常數(shù) k、m、n。 實驗編號A初始濃度(mmolL1)B初始濃度(mmolL1)形成C的初始速率(mmolL1s1)16.001.003.1926.002.006.3636.003.009.5641.006.000.4852.006.001.9263.006.004.30例題：通過實驗確定m和n的值lgv = lgk + mlgA + nlgBm=2，n=1實驗步驟：實驗步驟：1. 濃度對化學(xué)轉(zhuǎn)化速率的影響：求m, n, k5.010.020.020.020.020.020.020.05.010.00015.010.0015.010.00004.04.04.04.0

5、4.08.08.08.08.08.00.10 molL-1K2SO40.20 molL-1KNO30.2淀粉溶液0.010 molL-1Na2S2O3 0.20 molL-1KI0.10 molL-1K2S2O8試劑用量(mL)54321實 驗 編 號2. 溫度對化學(xué)轉(zhuǎn)化速率的影響：求 Ea(1).設(shè)置恒溫水浴槽溫度，等待實際溫度恒定下來；(2). 在第一個燒杯中，加入除K2S2O8以外的試劑，混合 均勻；(3). 在第二個小燒杯中加入20mL 0.10 molL-1 K2S2O8溶液；(4). 將2個燒杯同時放入恒溫水浴槽直至它們溫度恒定為止(前后 兩次溫度讀數(shù)不變！) ；(5). 迅速將K2S2O8溶液加入第一個燒杯中(恒溫水浴槽內(nèi)操作)， 同時按動秒表并不斷攪動，當(dāng)溶液剛出現(xiàn)藍色時，記錄反應(yīng) 時間和反應(yīng)溫度；(6). 分別比室溫約高5， 10， 15， 20的恒溫度水浴中重 復(fù)上述實驗。(實驗編號7、8、9、10，加上編號6共5個點) ；注意事項注意事項每種試劑所用的量筒已貼上標(biāo)簽，不要混淆，用完歸位；每種試劑所用的量筒已貼上標(biāo)簽，不要混淆，用完歸位；試劑用量和反應(yīng)時間需精確控制，反應(yīng)