碘时钟反应

Na2S2O3 0.00192 0.00192 0.00192 0.00192 0.00192 0.00192 0.00192
反应时间/S
246 294 378 573 299 395 605 331
407
反应速率 mol∙L-1∙S-1
3.902E-06 3.265E-06 2.540E-06 1.676E-06 3.211E-06 2.430E-06 1.587E-06
碘时钟反应
（教材128页）
吴清洲
背景资料
汽油、煤油、柴油和沥青都是碳氢化合物， 它们的燃烧速率就不同。
确定反应速率方程和反应活化能是化学反应 动力学的最重要内容。
实际反应和基元反应的不同。
在测定淀粉总糖的实验中，水解和发色都要 一定的温度和时间，这也是涉及化学反应动 力学。
一、实验目的
1．理解用初始速率法确定碘时钟反应速率 方程的原理与方法；
-1.8
-1.6
-1.4
-1.2
log[S2O82-]
作图求得：m≈1
logv
-5.3 -5.4 -5.5 -5.6 -5.7 -5.8 -5.9
-6 -2
作图求n
y = 0.925x - 4.0923 R2 = 0.9967
-1.8
-1.6
-1.4
-1.2
log[I-]
作图求得： n≈1
温度的影响：T=308K，Δt=76s；T=298K, Δt=148s （三点最好绘图。）
做完实验，清洗玻璃仪器，整理实验台。
本次实验的值日生：
第二排
下周实验 ：
甘薯粉中还原糖和总糖的比色法测定
在201室
B烧杯加入A烧杯，并搅拌，同时开始计时。 出现蓝色计时结束。记时间。
（先做一个A和B的过程，大家就清楚了。）
实验步骤2
按书131页表3.6和表3.7的量进行测定。 按表3.6中1号的量再测一个室温高10 ℃和
一个室温高20 ℃的数据 。测定时A和B烧 杯必须先恒温五分钟以上，混合后继续恒温， 温度用温度计在溶液内实际测定。
（我们测定活化能共有三组数据。）
实验报告主要问题
实验结果不要记在实验步骤上。 计算过程可以四位有效数字，但最后结果只
能有三位有效数字。
计算提醒：
反应速率= Na2S2O3 /(反应时间×2)，可记得公式：
d [S 2 O 82 dt
]
init
[I2 ] t
[S2O32 ] 2t
常数 t
2．了解反应活化能的测定原理与方法； 3. 了解离子强度对离子反应速率的影响。
二、实验原理
S2O8 + 2I 2SO4 2 + I2
2S2O32 + I2 S4O6 2 + 2I 硫代硫酸钠的加入量远远小于第一个反应的 量。 被加入的 硫代硫酸钠反应了，新产生的碘让 淀粉产生蓝色。
S2O8 + 2I 2SO4 2 + I2
起始浓度=加入体积×加入浓度/总体积
数据结果 （供参考）
反应编号 1 1 2 3 4 5 6 7 8
9
起始浓度/ mol∙L-1
(NH4)2S2O8 0.0385 0.0385 0.0385 0.0385 0.0308 0.0231 0.0154
KI 0.0385 0.0308 0.0231 0.0154 0.0385 0.0385 0.0385
logK
-2
作图12.2x + 6.7322
R2 = 1
-2.4
作0图.00求32 得：E0a.=0023.23403*8.301.0401*3/22T78 12.2=05.100.933K2 J/mol0.00336 （理论值为54.6 KJ/mol）
三、实验要求掌握的知识点
化学反应速率；化学反应速率方程；化学反 应速率常数；离子强度；活化能；数据处理 作图（也可利用EXCEL处理）
教学备忘
示范移液管的使用方法。 要求同学们在正式实验前，请先用移液管移
十管水。 建议烧杯由同学自己洗净后倒扣待用。
四、实验步骤1（同组2位同学合作）
室温下，按书131页表3.6的量将过硫酸铵、 硫酸铵和淀粉放入一个A烧杯。将混合溶液 和硫代硫酸钠放入一个B烧杯。
2.900E-06
2.359E-06
速率常数
0.00263 0.00275 0.00286 0.00283 0.00271 0.00273 0.00268
（绘图的坐标轴尺寸要合适）
logv
-5.3 -5.4 -5.5 -5.6 -5.7 -5.8 -5.9
-6 -2
作图求m
y = 0.9857x - 4.0081 R2 = 0.9985
注意事项：
1．使用时要看清标签，以免混淆。 KI和混合 液不同。
2．部分学生某一试剂未加，导致不变色。 3．可以用玻棒搅拌混合均匀后静置观察。 4．对于温度影响的实验，2个烧杯同时放在水
浴锅内恒温；混合后仍需要在水浴锅内进行反 应。溶液的实际温度要用温度计测量。
其它
实验数据记到预习本，来给老师签字。
d[S2O82 dt
]
k[S2O82
]m[I
]n
d [S 2 O 82 dt
]
init
[I2 ] t
[S
2
O
2 3
]
2t
常数 t
ln
1 t
ln
k
mln[S2O82 ]
nln[I ] 常数
活化能的计算
可以根据范特霍夫公式
lg k Ea lg A 2.303RT
式中k为反应速率常数；Ea为反应的活化能； R为气体常数；T为热力学温度；A为常数， 称为“指前因子”或“频率因子”。 通过 温度的改变，用作图可得反应活化能Ea