實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)-丙酮溴化反應(yīng)課件

復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(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)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.利用分光光度計(jì)測(cè)定酸催化時(shí)丙酮溴化反應(yīng)的速率常數(shù)；

2.學(xué)習(xí)用孤立法測(cè)定丙酮溴化反應(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)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)原理

酸催化的丙酮溴化反應(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、cBr2、cH+--溴化丙酮、丙酮、溴及鹽酸的濃度(mol/L)；

K--速率常數(shù)；

p、q、r--丙酮、溴和氫離子的反應(yīng)級(jí)數(shù)。實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)①當(dāng)丙酮初始濃度不同，而溴離子、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：實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)②同理，當(dāng)丙酮、溴離子的初始濃度分別相同，而酸的濃度不同時(shí)，即：則有：③同理，當(dāng)丙酮、氫離子的初始濃度分別相同，而溴的濃度不同時(shí)，即：則有：實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)

如何獲得？

因?yàn)殇逶诳梢姽鈪^(qū)有一個(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：實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)

本實(shí)驗(yàn)通過測(cè)定0.005mol/L和0.01mol/L兩個(gè)已知濃度的溴水消光值,分別求得,然后取其平均值。即：因?yàn)椋核裕簩?shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)作關(guān)系圖即反應(yīng)速率(k為直線斜率)實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)按以下條件測(cè)定消光值0.05mol/L溴水2mol/L鹽酸2.5mol/L丙酮蒸餾水反應(yīng)溫度110ml5ml10ml25mlt℃25ml5ml10ml30mlt℃310ml5ml5ml30mlt℃410ml10ml10ml20mlt℃510ml5ml10ml25ml(t+5)℃A0.005mol/L溴水分別在t℃、(t+5)℃B0.01mol/L溴水分別在t℃、(t+5)℃實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)

首先根據(jù)在t℃和(t+5)℃時(shí)測(cè)得的0.005mol/L和0.01mol/L溴水的消光值求得和，然后作1-5號(hào)反應(yīng)液的直線圖，分別求出直線斜率k1、k2、k3、k4、k5。其中i為1、2、3、4即可求出p、q、r的值，并根據(jù)反應(yīng)速率方程求出反應(yīng)速率常數(shù)K。實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)

當(dāng)1號(hào)和5號(hào)反應(yīng)液的濃度相同時(shí)，即有：

從阿侖尼烏斯公式求出反應(yīng)的活化能。其中：實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)藥品儀器1.723分光光度計(jì)；2.超級(jí)恒溫器；3.接觸溫度計(jì)、玻璃溫度計(jì)；4.移液管、吸耳球、容量瓶等；5.0.005mol/L溴水2.5mol/L丙酮2mol/L鹽酸；6.等等。實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)超級(jí)恒溫器實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)步驟開啟超級(jí)恒溫器預(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)液的消光值配制溴水、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)℃溴水及1-4號(hào)瓶設(shè)定波長(zhǎng)測(cè)定溴水的消光值設(shè)定時(shí)間測(cè)定溴水的消光值測(cè)定5號(hào)反應(yīng)液的消光值實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)

依次打開“電源”開關(guān)，“電動(dòng)泵”開關(guān)和“加熱”開關(guān)。實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)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℃作為5號(hào)反應(yīng)液的恒溫溫度。（以玻璃溫度計(jì)上的溫度為準(zhǔn)）實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)

打開分光光度計(jì)的開關(guān)，儀器進(jìn)入自測(cè)程序。波長(zhǎng)從320-820nm全波長(zhǎng)校正儀器，后自動(dòng)返回到500nm。并打出開工信號(hào)：“723SPECTROPHOTOMETER……”

儀器預(yù)熱30分鐘后即可測(cè)試。實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)

設(shè)定723分光光度計(jì)的波長(zhǎng)為460nm。其步驟：按λ/GOTO460ENTER實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)按下表配制各種溶液，并預(yù)熱30min：瓶子瓶子標(biāo)示0.05mol/L溴水2mol/L鹽酸2.5mol/L丙酮蒸餾水50ml棕色容量瓶A5ml無無加至刻度50ml棕色容量瓶B10ml無無加至刻度50ml棕色容量瓶110ml5ml無20ml50ml棕色容量瓶25ml5ml無25ml50ml棕色容量瓶310ml5ml無25ml50ml棕色容量瓶410ml10ml無15ml50ml棕色容量瓶510ml5ml無20ml100ml具塞三角瓶丙酮無無80ml無100ml具塞三角瓶蒸餾水無無無80ml實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)用蒸餾水調(diào)零：

比色皿中裝入蒸餾水，放置于Ｒ，待數(shù)顯穩(wěn)定后，按鍵，自動(dòng)調(diào)零。ASB.O100%T測(cè)定Ａ、Ｂ消光值：

比色皿中裝入Ａ或Ｂ瓶的溴水，放置于Ｒ，待數(shù)顯穩(wěn)定后，按鍵，即打印其消光值。如不在方式時(shí)，按進(jìn)入方式即可。START/STOPDATADATAMODE2ENTER實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)

在723分光光度計(jì)上設(shè)置定時(shí)打印，間隔時(shí)間為1min，操作如下：MODE3ENTER1實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)容量瓶編號(hào)123452.5mol/L丙酮溶液10ml10ml5ml10ml10ml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)按鍵，開始計(jì)時(shí)打印，待丙酮全部加入后，加蒸餾水至容量瓶刻度，搖勻。ENTER

混合后的溶液倒入比色皿中，并放入Ｒ槽中進(jìn)行測(cè)定。儀器以1min間隔定時(shí)打印消光值，待測(cè)得10個(gè)數(shù)據(jù)后，按鍵終止定時(shí)打印。MODE實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)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)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)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℃。

撕下723分光光度計(jì)上所打印的數(shù)據(jù)，并標(biāo)好所測(cè)溶液的編號(hào)。實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)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.確定反應(yīng)級(jí)數(shù)p、q、r的值；5.寫出丙酮溴化反應(yīng)速率方程；6.計(jì)算反應(yīng)活化能；7.文獻(xiàn)值。實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)計(jì)算的平均值：

根據(jù)，求出兩次恒溫溫度t℃和(t+5)℃的和。實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)0t(min)D~t關(guān)系圖D1號(hào)瓶3號(hào)瓶2號(hào)瓶4號(hào)瓶5號(hào)瓶實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)

斜率其中實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)

反應(yīng)級(jí)數(shù)的確定：實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)丙酮溴化反應(yīng)速率方程：

用、各初始濃度、q、p、r的值代入上式，即得反應(yīng)速率常數(shù)K。實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)

根據(jù)阿侖尼烏斯公式求出反應(yīng)的活化能。其中：實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)文獻(xiàn)值：⑴.p=1、q=0、r=1⑶.活化能Ea=86.2kJ/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)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)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？實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)注意事項(xiàng)：1.溴水不穩(wěn)定，加熱時(shí)溴蒸氣即從溶液中逸出，在日光作用下能形成氫溴酸，所以從溶液配制到測(cè)量應(yīng)盡量迅速；

2.因只測(cè)定反應(yīng)開始一段時(shí)間的消光值，故反應(yīng)液混合后應(yīng)迅速進(jìn)行測(cè)定；

3.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)；

4.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)；實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)思考題

1.丙酮溴化反應(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？實(shí)驗(yàn)12復(fù)雜反應(yīng)----丙酮溴化反應(yīng)4.配制和選取各反應(yīng)物的