丙酮碘化反应速率方程的确定.

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丙酮碘化反应速率常数实验报告

丙酮碘化反应速率常数实验报告

丙酮碘化反应速率常数实验报告一、实验名称:丙酮碘化反应速率常数二、实验目的(1)加深对复杂反应特征的理解,掌握用孤立法确定反应级数的方法。

(2)掌握有分光光度计测定酸催化丙酮碘化反应的速率常数的实验方法。

三、实验原理丙酮碘化的方程式为: CH3COCH3+I→CH3COCH2I+H﹢+I﹣该反应是以作为催化剂,同时反应自身会生成,所以此反应是一个自动催化反应,并且为一个复杂反应,分两步进行: CH3COCH3+H﹢→CH3COCH=CH2此反应是丙酮的烯醇化反应,反应可逆并进行的很慢,是一个速控步。

CH3COH=CH2+I2→CH3COCH2I+H﹢+I﹣此反应是烯醇的碘化反应,反应快速并能进行到底。

总反应的速率方程为:﹣dCI2/dt=kCACH﹢分别为碘,丙酮,酸的浓度;k为总反应速率常数。

如果丙酮和酸相对于碘是过量的,则可认为在反应过程中丙酮和酸的浓度基本保持不变,同时,在酸的浓度不太大时,丙酮碘化反应对是个零级反应。

对上式进行积分得:﹣CI2=kCACH﹢t + B因为碘在可见光区有宽的吸收带,而在此吸收带中,盐酸,丙酮,碘化丙酮和碘化钾溶液均没有明显的吸收,所以可以采用分光光度法直接测量碘浓度的变化。

A=﹣kεLCA CH﹢-B上式中的εL可通过测定一定浓度的碘溶液的吸光度A带入式中求得。

做A-t图,直线的斜率可求出丙酮碘化反应速率常数K值。

四、实验数据及处理:根据计算机记录的实验数据,作图并求得反应速率常数k:A t由A=﹣kεLCA CH﹢t-B得:k=0.00126/ 151.8667/2/2=2.07*10-6五、讨论思考:1. 本实验中,丙酮碘化反应按几级反应处理,为什么?答:在该反应中按零级反应处理。

因为对于反应物来说碘是少量的,而丙酮和酸对碘是过量的,则认为在反应过程中丙酮和酸的浓度基本保持不变,实验又证实在酸的浓度不太大的情况下,反应速度与碘的浓度无关,所以丙酮碘化反应对碘是零级反应。

_丙酮碘化反应速率方程的测定

_丙酮碘化反应速率方程的测定
lg T LC I 2
式中,T 为透光率,L 为比色槽的光径长度, 为 摩尔吸收系数。
以 lg T LC I 式对反应时间t求导,则
2
d lg T dt
L
dC I2 dt
L
式中 L 可通过测定一已知浓度的碘溶液的透光率测出
作 lg T ~ t 关系图,得到一条直线,由直线斜率结合 测定出来的 L 值,可以求得反应体系的反应速率
ln k 2 ln k 1 Ea R ( 1 T1 1 T2 )
仪器试剂
仪器:721型分光光度计 一套 50ml容量瓶各 5个
5ml移液管3支 试剂:0.0200 mol∙dm-3 I¯ 溶液 2.5000 mol∙dm-3 3 丙酮溶液 1.000 mol∙dm-3盐酸溶液。
实验步骤
1、接通721型分光光度计的电源,选择入射光波长为565nm,灵 敏度为“2”或“3”,打开比色皿暗盒盖,调节“0”电位器使电 表指针为“0”,然后关上暗盒盖,比色皿座处于蒸馏水校正位 置,调节“100%”电位器,使刻度盘指针达到满刻度,仪器预 热20min。
丙酮碘化反应速率方程 的测定
广西师范大学化学化工学院
实验目的

掌握用孤立法确定反应级数的原理和方法;
测定酸催化作用下丙酮碘化反应的反应级数、 速率常数及活化能; 初步认识复杂反应机理,了解复杂反应的表观 速率常数的求算方法; 进一步掌握分光光度计的使用方法。
ห้องสมุดไป่ตู้

实验原理
1. 丙酮碘化反应的速率方程



配制样品要准确。
数据记录和处理
按实验讲义上的格式记录和处理。
思考题

动力学实验中,正确计量时间是实验的关键。本实验 中从反应开始到起算反应时间,中间有一段不算很短 的操作时间。这对实验有无影响?为什么? 影响本实验结果的主要因素是什么?

丙酮碘化反应的速率方程实验报告(仅供参考)

丙酮碘化反应的速率方程实验报告(仅供参考)

实验五 丙酮碘化反应的速率方程一. 实验目的1.掌握用孤立法确定反应级数的方法;2. 测定酸催化作用下丙酮碘化反应的速率常数; 3.通过本实验加深对复杂反应特征的理解。

二. 实验原理孤立法,即设计一系列溶液,其中只有某一种物质的浓度不同,而其他物质的浓度均相同,借此可以求得反应对该物质的级数。

同样亦可得到各种作用物的级数,从而确立速率方程。

丙酮碘化是一个复杂反应,其反应式为CH 3COCH 3+I 2CH 3CCH 2I O +H ++I -H +设丙酮碘化反应速率方程式为:zI y HCL x COCH CH I C C kC dtdC 2332⋅⋅=-(1) 式中k 为反应速率常数,指数x 、y 、z 分别为丙酮,酸和碘的反应级数。

将该式取对数后可得:2332lg lg lg lg lg I HCL OCH CH I C z C y C x k dtdC +++=⎪⎪⎭⎫⎝⎛- (2) 在上述三种物质中,固定其中两种物质的浓度,配置第三种物质浓度不同的一系列溶液,则反应速率只是该物质浓度的函数。

以lg(-dC 碘/dt)对该组分浓度的对数作图,所得直线即为该物质在此反应中的反应级数。

同理,可得其他两个物质的反应级数。

碘在可见光区有很宽的吸收带,可用分光光度计测定反应过程中碘浓度随时间变化 的关系。

按照比尔定律可得:20lg lg A I abC I I T =⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=-= (3)式中A 为吸光度,T 为透光率,I 和I 0分别为某一特定波长的光线通过待测溶液和空白溶液后的光强,a 为吸光系数,b 为样品池光径长度,以A 对时间t 作图,斜率为ab(-dC 碘/dt).测得a 和b ,可算出反应速率。

若C 丙酮≈C HCl ﹥﹥C 碘 ,发现A 对t 作图后得一直线。

显然只有在(-dC 碘/dt)不随时间改变时才成立,意味着反应速率与碘的浓度无关,从而得知该反应对碘的级数为零。

当控制碘为变量时,反应过程中可认为丙酮和盐酸的浓度不变,又因为z 为0,则由(2)积分可得:)(酸丙碘碘12yx21t C C t kC C -=-将(3)代入后可得:yx C ab t t A k 酸丙)(C 11A 1221**--= 三. 仪器与试剂722分光光度计 1套 丙酮标准液 (2.mo l ·dm -3)超级恒温槽 1套 HCl 标准液 (1.9355mo l ·dm -3) 秒表 1块 I 2标准液 (0.01 mo l ·dm -3) 容量瓶(25ml ) 7个 刻度移液管(5 ml ) 各3支四. 实验步骤1.打开分光光度计,将波长调至470nm 处;2.用蒸馏水作为参比溶液,反复将分光光度计调整0T 、100T ;3.用分光光度计测量ab 的数值以便于算出反应速率;即测0.001mol/l 碘液的吸光度; 4.按表中各物质用量配置溶液,分别测其吸光度随时间的变化数值。

实验 丙酮碘化反应速率常数的测定

实验 丙酮碘化反应速率常数的测定

实验丙酮碘化反应速率常数的测定实验目的:通过测定丙酮和碘化钾的反应速率及温度的变化,确定丙酮碘化反应的速率常数及反应的活化能。

实验原理:丙酮碘化反应的化学方程式为:CH3COCH3 + I2 → CH3COCH2I + HI在反应中,碘化钾不是反应物,它仅仅是反应的催化剂。

反应过程中,丙酮作为亲核试剂参与反应,碘作为电子受体参与反应。

反应速率服从于速率方程式:v = k[CH3COCH3][I2]式中,v为反应速率,k为反应速率常数,[CH3COCH3]和[I2]为反应物的浓度。

由速率方程式可得到反应的速率常数:实验材料:1. 丙酮2. 纯净碘化钾晶体3. 磷酸铵铵水溶液4. 密闭反应瓶5. 外接冷却器6. 烧杯7. 温度计8. 支架、夹子等实验步骤:1. 在烧杯中称取约1g左右的碘化钾晶体,加入适量的磷酸铵铵水溶液搅拌,使其完全溶解,得到约20mL的碘化钾溶液。

2. 在密闭反应瓶中分别加入1mL的丙酮和8mL的碘化钾溶液,并密闭反应瓶。

3. 快速倒置反应瓶数次,将反应物充分混合,然后立即测量反应开始时的温度,并记录。

4. 在恒定的温度下反应,观察反应中溶液的颜色变化,当反应结束时,停止加热,记录反应结束时的温度。

5. 取出反应瓶,立即倒置,用冷水冷却,直到瓶壁不感觉到热度。

然后打开瓶盖,加入适量的富燃料酒精,用火焰特别小心地加热至反应彻底结束。

6. 用氢氧化钠溶液中和反应液,并加入饱和的淀粉溶液,调节至淀粉混浊,根据样品的淀粉容度,用标准硫酸溶液滴定,记录滴定过程中消耗的硫酸滴定液体积。

7. 重复以上步骤,每次改变温度,取三次数据,以平均值作为实验数据。

并制作温度与反应速率的图表。

实验结果:反应温度 t(℃) 20 30 40 50 60滴定体积 V(ml) 第一次实验 8.0 7.5 5.5 4.4 1.8第二次实验 8.1 7.8 5.7 4.5 1.5第三次实验 8.2 7.9 5.6 4.6 1.6平均值 V(ml) 8.1 7.7 5.6 4.5 1.6在图表上,将反应速率(v)取为纵坐标,温度(T)取为横坐标,消耗的当量用在AB 段上画出热力学曲线,用斜率法求出反应速率常数及反应的活化能。

试验丙酮碘化反应速率常数的测定

试验丙酮碘化反应速率常数的测定

试验丙酮碘化反应速率常数的测定实验丙酮碘化反应速率常数的测定一、实验目的1.利用分光光度计测定酸催化时丙酮碘化反应的反应速率常数。

2.初步认识复杂反应机理,了解复杂反应的表观速率常数的求算方法。

3. 进一步掌握分光光度计的使用方法。

二、实验背景醛酮分子中的,氢原子容易被卤素取代,在卤素的碱性溶液中丙酮容易发生多卤代反应,而且还可进一步发生卤仿反应。

但在酸性溶液中,可控制反应条件使卤代反应只进行一步,因此,可在酸性条件下测定上述反应在某温度下的速率常数。

该反应为一复杂反应。

其步骤为: O H 3C CH 3H C H 3C CH 2(1) (2)C H 3C CH 2+X 2C OH 3C CH 2X +HX先生成丙烯醇,然后卤素与丙烯醇反应生成卤化丙酮。

反应(1)进行的比较慢,而反应(2)则很迅速,因此丙酮卤化反应速度取决于反应的第一步。

大量的实验证明,在酸的浓度不很高时,丙酮卤化反应对卤素是零级。

当卤素的浓度比丙酮和酸的浓度小很多时,反应中卤素的消耗,对丙酮和酸的浓度基本没什么影响,即反应速率几乎与卤素的种类及其浓度无关,但却与溶液中丙酮和酸的浓度密切相关。

由于Cl 2和Br 2的挥发性和毒性,所以一般选用I 2进行丙酮卤化反应动力学的测定。

三、实验原理大多数化学反应是有若干个基元反应组成的。

这类复杂反应的反应速率不遵循质量作用定律,它们的反应速率方程式需通过一系列实验获得可靠数据,进而建立,并以此为基础,推测其反应机理,提出反应模式。

酸催化的丙酮碘化反应是一个复杂反应,初始阶段反应为:H +是反应的催化剂,因丙酮碘化反应本身有H +生成,所以,这是一个自动催化反应。

又因反应并不停留在生成一元碘化丙酮上,反应还继续下去。

所以应选择适当的反应条件,测定初始阶段的反应速度。

其速度方程可表示为:r H q I pA I E c c kc dtdc dt dc 22+=-= (19-2)式中E c 、A c 、2I c 、+H c 分别为碘化丙酮、丙酮、碘、盐酸的浓度(单位:mol·L -1);k 为速度常数;指数p 、q 、r 分别为丙酮、碘和氢离子的反应级数。

丙酮碘化反应速率方程

丙酮碘化反应速率方程

丙酮碘化反应速率方程一、实验目的及要求1.掌握用孤立法确定反应级数的原理和方法;2.建立丙酮碘化反应的速率方程,测定其反应速率常数;3.掌握分光光度计的使用方法。

二、实验原理在酸性溶液中,丙酮卤化反应是一个复杂反应,其反应式为:式中X2为卤素。

实验表明,该反应的反应速率几乎与卤素的种类及其浓度无关(即反应级数近似为0),而与丙酮及氢离子的浓度有关。

以碘为例,该反应的速率方程应为:(1)式中,指数x 、y、z分别为丙酮、氢离子和碘的反应级数,k为反应速率常数。

将(1)式取对数,得:(2)在丙酮、酸、碘三种物质的反应体系中,固定其中两种物质的起始浓度,改变第三种物质的起始浓度,测定其反应速率。

在这种情况下,反应速率只是第三种物质浓度的函数。

以反应速率的对数值对该组分浓度的对数值lg c作图,应为一直线,直线的斜率即为对该物质的反应级数。

更换改变起始浓度的物质,就可以测定对应物质的反应级数,这种方法称为孤立法。

碘在可见光区有一个很宽的吸收带,而在这个吸收带中酸和丙酮没有明显的吸收。

所以,可采用分光光度法来测定反应过程中碘浓度随时间的变化关系,即反应速率。

根据比尔(Beer)定律:(3)式中,T为透光率。

I和I0分别为某一波长光线通过待测溶液和空白溶液后的光强,a为吸光系数,b为样品池光径长度。

从(3)式可见,透光率的对数lg T 是c碘的函数,而c碘又是反应时间t的函数,即:(4)那么,由(3)式可得:(5)对(5)式取对数,得:(6)将(2)式代入(6)式,得:(7)在测定时,固定某两种物质的起始浓度不变,改变另一种物质的起始浓度。

对每一个溶液都能得到一系列随时间变化的透光率值。

以lg T对t作图,其斜率为d lg T/dt。

取负值后再取对数,即为该浓度下(7)式等式左边的值。

对不同的起始浓度,以该对数值分别对lg c作图,所得直线的斜率即为反应级数。

注意,本实验中所选择的丙酮和酸的浓度范围均为0.16~0.4 mol·L-1,而碘的浓度均在0.001 mol·L-1以下,反应过程中丙酮和酸的浓度可看成是不变的。

丙酮碘化反应的速率方程.docx

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丙酮碘化反应的速率方程一、实验目的1、测定用酸做催化剂时碘化反应的速率常数及活化能。

2、初步认识反应机理,了解复杂反应表观速率常数的求算方法。

二、实验原理0 0H+CH.- C- CH. +12 = CH3-C-CH2I + K + H+J 一般认为该反应按照以下两步进行0H的-C-的目®& CH、— C =CH2OH oI □CH3- C = CH2 + Z2CH. - C- CH2I + /■ + H+平均速率:瞬时速率:v =-NF Zf业。

叫,叶A cV =曲IgT对t作图可得滋直线,直线斜率即总速率常数K。

当其中丙酮浓度与氢离子浓度已知,根据测出不同时刻内酮,酸,碘的混合液对指定波长的透光率,就可求岀反应的总速率常数K。

三、实验步骤1、实验准备配置2mol • dm-3丙酮溶液,配置lmol • dm-3盐酸溶液,配置0.03mol - dm-3的碘溶液。

取五个洁净的50ml容量瓶,取一定量丙酮和盐酸加入容量瓶,编好号。

在室温下,同时将碘溶液加入盛冇丙酮和酸混合液的容量瓶中,用蒸懈水稀释至刻度,混合均匀。

2、透光率100%的校正分光光度让波长调在565nm;狭缝宽度2 (或1)nm;控制面板上工作状态调在透光率档,比色皿屮装满蒸憎水,在光路屮放好, 调整蒸憾水的透光率为100%。

3、测定丙酮电话反应的速率常数将溶液装入比色皿,用帕子擦去残液,按编号置于光路中,测定透光率,并同时开启计时器。

每隔2min读一次透光率,直到光点指在透光率100%为止。

各反应物的用量如下:原始数据:将IgT对时间t作图,得一条直线:y=0.0128x+1.4468 , K二0.0128,即速率常数为0.0128。

将InT对吋间t作图,得一条直线:编号 1 方程:yi =0.0294x+3.3312 ;编号 2 方程:y2=0.0270x+3.6577 ;编号3 方程:y3 =0.0238x+3.7489 ;编号4 方程:y4 =0.0355x4-1.7386。

丙酮碘化反应速率方程的确定-王强

丙酮碘化反应速率方程的确定-王强


锥形瓶上的体积是粗刻度,要以移液管所取的体积为准。


溶液数目多,制备溶液时防止加错体积。
实验提供的小烧杯供从储备瓶中倒出溶液使用。 实验完毕,洗好锥形瓶,倒放。
五、数据记录和处理
1. 做标准曲线,求出碘溶液摩尔吸光系数。
2. 利用丙酮碘化过程中吸光度的测定数据,以A 对时间作图,求得四条直线,由各直线斜率 分别计算反应速率r1,r2,r3,r4; 3. 计算丙酮,盐酸和碘的分级数,建立丙酮碘 化反应速率方程式; 4. 计算四种不同初始浓度的反应速率常数,求 其平均值。
3.
例:吸光度与反应时间的关系图(不一 定4条线放同一图中)
0.6 0.5
0.4
0.3
y = -0.016x + 0.4966
A
0.2
y = -0.0166x + 0.4945
0.1 1组 2组 2组 3组 y = -0.0305x + 0.4795
0
y = -0.0169x + 0.2366
-0.1 0 2 4 6 8 10 t(min) 12 14 16 18 20
三、仪器与试剂

721分光光度计 1套 秒表 1块
丙酮标准液 (2.000mol.L-1) HCL标准液 (1.000mol.L-1)


碘瓶(50ml)
6个
I2标准液 (0.01mol.L-1)
刻度移液管(20ml) 5支
四、实验步骤
1. 2. 仪器准备:实验前先打开光度计预热。 标准曲线法测定摩尔吸光系数。(每组配一种浓度, 共5个浓度,溶液共享,在各自仪器上测出吸光度) 3. 丙酮碘化过程中吸光度的测定:迅速混合,每隔1

丙酮碘化反应的速率方程实验讲案及预试数据处理

丙酮碘化反应的速率方程实验讲案及预试数据处理

实验:丙酮碘化反应的速率方程一、 目的要求1. 掌握用孤立法确定反应级数的方法2. 测定酸催化作用下丙酮碘化反应的速率常数3. 通过本实验加深对复杂反应特征的理解4.掌握7200分光光度计的基本原理及使用方法二、 基本原理反 应 式:33232CH COCH I CH COCH I I H -++++速率方程:22I x yz A I H dc kc c c dt+-=式中:x,y,z 分别代表丙酮(A )、氢离子、和碘的反应级数。

22lg lg lg lg lg I A I H dc k x c y c z c dt +⎛⎫-=+++ ⎪⎝⎭在三种物质中,固定两种物质的浓度,配制出第三种物质浓度不同的一系列溶液,以2lg I dc dt ⎛⎫- ⎪⎝⎭对该组分浓度的对数作图,所得斜率即为该物质在此反应中的反应级数。

碘在可见光区有一个很宽的吸收带。

可用分光光度计测定浓度随时间的变化关系。

根据朗伯比尔定律:201lglg I I A abc T I===2I A abc =作A-t 图,其斜率为:2I dc dAab dt dt= 21I dc dAdtab dt-=-如已知a 和b (b=1cm),即可算出反应速率。

若2A I H c c c +≈,发现A-t 图为一条直线,说明反应速率与碘的浓度无关,z=0,同时,可认为反应过程中A c 和H c +保持不变,对速率方程积分得:()212221x yI I A H c c kc c t t +-=- 122111x y A H A A k t t ab c c +⎛⎫-= ⎪-⎝⎭ 或 11x yA H dA k dt ab c c +⎛⎫=- ⎪⎝⎭三、 实验步骤实验温度:室温27℃1. 调试分光光度计 2. 测定吸光系数配制0.001mol .L -1I 2-H 2O 溶液2222.547.50.0250ml ml MI H O H O ml A -−−−−−→−−−→−−−→比色皿测量容量瓶定容 由公式:2I A abc =,计算a ,其中:1b cm = 3.反应溶液的配制及测定 丙酮浓度不同的反应溶液:22255252.000.0210min 2.00 2.55.0507.510.0ml ml MHCl MI H O H O M mlml ml A ml ml-−−−−→−−−−−→−−−→−−−−→−−−−→−−−→恒温水浴分别加入比色皿丙酮测量容量瓶定容氢离子浓度不同的反应溶液:2250.02 2.00 2.002.55.0507.510.0ml MI H O MHCl O M mlml ml A ml ml-−−−−−→−−−−→−−−→−−−−→−−−−→−−−→2分别加入25ml 恒温水浴5ml 比色皿H 10min 丙酮测量容量瓶定容四、 数据处理1. 计算吸光系数由测定已知浓度碘溶液的吸光度值,计算吸光系数(2I a A bc =)。

《物理化学基础实验》丙酮碘化反应的速率方程实验

《物理化学基础实验》丙酮碘化反应的速率方程实验

《物理化学基础实验》丙酮碘化反应的速率方程实验一、实验目的1.掌握用孤立法确定反应级数的方法; 2.测定酸催化作用下丙酮碘化反应的速率常数; 3. 通过本实验加深对复杂反应特征的理解;4.掌握分光光度计合反应-吸收样品池的的使用方法。

二、实验原理1.大多数化学反应是由若干个基元反应组成的。

这类复杂反应的反应速率和反应物活度之间的关系大多不能用质量作用定律预示。

以实验方法测定反应速率和反应物活度的计量关系,是研究反应动力学的一个重要内容。

对于复杂反应,可采用一系列实验方法获得可靠的实验数据,并据此建立反应速率方程式,以其为基础,推测反应的机理、提出反应模式。

孤立法是动力学研究中常用的一种方法。

设计一系列溶液,其中只有某一物质的浓度不同而其它物质的浓度均相同,借此可以求的反应对该物质的级数。

同样可以得到各种作用物的级数,从而确立速率方程。

2.本实验以丙酮碘化为例,说明如何应用孤立法和稳定态近似条件来推得速率方程以及可能的反应机理。

丙酮卤化反应是一个复杂反应,反应方程式为:+-++--→+--H X X CH OC CH X CH O C CH 23233|||| (1)式中X 2 为卤素。

实验表明,该反应的反应速率几乎与卤素的种类及其浓度无关,但却与溶液中丙酮和氢离子的浓度密切相关。

实际上,在一定浓度范围内,通常可以用物质的浓度替代活度表示某一物质对反应速率的影响。

对于上述反应,首先假设其反应速率方程为:zy x c c kc dtdc 碘酸丙碘⋅⋅=- (2)式中, x 、y 、z 分别代表丙酮、氢离子和碘的反应级数,k 为反应速率常数。

将(1)式取对数,得:碘酸丙碘c z c y c x k dt dc lg lg lg lg )lg(+++=-(3)在上述三种物质中,固定其中两种物质的浓度,配制出第三种物质的浓度不同的一系列溶液。

这样一来,反应速率只是该物质浓度的函数。

以)lg(dtdc 碘-对该组分浓度的对数作图,所得直线的斜率即为对该物质的反应级数。

丙酮碘化反应的速率方程实验报告

丙酮碘化反应的速率方程实验报告

实验五 丙酮碘化反应的速率方程一. 实验目的1.掌握用孤立法确定反应级数的方法;2. 测定酸催化作用下丙酮碘化反应的速率常数; 3.通过本实验加深对复杂反应特征的理解。

二. 实验原理孤立法,即设计一系列溶液,其中只有某一种物质的浓度不同,而其他物质的浓度均相同,借此可以求得反应对该物质的级数。

同样亦可得到各种作用物的级数,从而确立速率方程。

丙酮碘化是一个复杂反应,其反应式为CH 3COCH 3+I 2CH 3CCH 2I O +H ++I -H +设丙酮碘化反应速率方程式为:zI y HCL x COCH CH I C C kC dtdC 2332⋅⋅=-(1) 式中k 为反应速率常数,指数x 、y 、z 分别为丙酮,酸和碘的反应级数。

将该式取对数后可得:2332lg lg lg lg lg I HCL OCH CH I C z C y C x k dtdC +++=⎪⎪⎭⎫⎝⎛- (2) 在上述三种物质中,固定其中两种物质的浓度,配置第三种物质浓度不同的一系列溶液,则反应速率只是该物质浓度的函数。

以lg(-dC 碘/dt)对该组分浓度的对数作图,所得直线即为该物质在此反应中的反应级数。

同理,可得其他两个物质的反应级数。

碘在可见光区有很宽的吸收带,可用分光光度计测定反应过程中碘浓度随时间变化 的关系。

按照比尔定律可得:20lg lg A I abC I I T =⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=-= (3) 式中A 为吸光度,T 为透光率,I 和I 0分别为某一特定波长的光线通过待测溶液和空白溶液后的光强,a 为吸光系数,b 为样品池光径长度,以A 对时间t 作图,斜率为ab(-dC 碘/dt).测得a 和b ,可算出反应速率。

若C 丙酮≈C HCl ﹥﹥C 碘 ,发现A 对t 作图后得一直线。

显然只有在(-dC 碘/dt)不随时间改变时才成立,意味着反应速率与碘的浓度无关,从而得知该反应对碘的级数为零。

当控制碘为变量时,反应过程中可认为丙酮和盐酸的浓度不变,又因为z 为0,则由(2)积分可得:)(酸丙碘碘12yx21t C C t kC C -=-将(3)代入后可得:yx C ab t t A k 酸丙)(C 11A 1221**--= 三. 仪器与试剂722分光光度计 1套 丙酮标准液 (2.mol ·dm -3)超级恒温槽 1套 HCl 标准液 (1.9355mol ·dm -3)秒表 1块 I 2标准液 (0.01 mol ·dm -3) 容量瓶(25ml ) 7个 刻度移液管(5 ml ) 各3支四. 实验步骤1.打开分光光度计,将波长调至470nm 处;2.用蒸馏水作为参比溶液,反复将分光光度计调整0T 、100T ; 3.用分光光度计测量ab 的数值以便于算出反应速率;即测0.001mol/l 碘液的吸光度; 4.按表中各物质用量配置溶液,分别测其吸光度随时间的变化数值。

丙酮碘化反应速率常数的测定讲义

丙酮碘化反应速率常数的测定讲义

丙酮碘化反应速率常数的测定一、实验目的1、掌握利用分光光度法测定酸催化时丙酮碘化反应速度常数及活化能的实验方法。

2、加深对复杂反应特征的理解。

二、实验原理酸溶液中丙酮碘化反应是一个复杂反应,反应方程为:OH3C C CH3+I2H+OH3C C CH2I+I-+H+H+是反应的催化剂,由于丙酮碘化反应本身生成H+,所以这是一个自动催化反应。

实验测定表明,反应速率在酸性溶液中随氢离子浓度的增大而增大。

反应式中包含产物,其动力学方程式为:υ=-dcAdc(I2)p=-=kcAc(I2)q c(H+)r(1)dt dt+式中υ为反应速率,cA、c(I2)、c(H)分别为丙酮、碘、盐酸的浓度(mol/L),κ为反应速率常数,p、q、r分别为丙酮、碘和氢离子的反应级数。

速率、速率常数和反应级数均可由实验测定。

实验证明丙酮碘化反应是一个复杂反应,一般认为可分成两步进行,即:H3C COCH2H+k1k2k3H3C COHCH2(i)CH2II-H3C COHCH2I2H3C CO(ii)反应(i)是丙酮的烯醇化反应,反应可逆且进行的很慢。

反应(ii)是烯醇的碘化反应,反应快速且能进行到底。

因此,丙酮碘化反应的总速度可认为是由反应(i)所决定。

丙酮碘化反应对碘的反应级数是零级,故碘的浓度对反应速率没有影响,即动力学方程中q为零,原来的速率方程可写成:υ=-dcI2dt=kcAc(H+)r(2)p由于反应并不停留在一元碘化丙酮上,还会继续反应下去,故采取初始速率法,因此丙酮和酸应大大过量,而用少量的碘来限制反应程度。

这样在碘完全消耗之前,丙酮和酸的浓度基本保持不变。

由于反应速率与碘浓度无关(除非在酸度很高的情况下),因而直到碘全部消耗前,反应速率是常数。

即:υ=-dcI2dt=kcAc(H+)r=常数(3)p因此,将c(I2)对时间t作图为一直线,直线斜率即为反应速率。

为了测定指数p,需要进行两次实验。

先固定氢离子的浓度不变,改变丙酮的浓度,若分别用I、II表示这两次实验,使cA(II)=u cA(I),c(HII)=c(HI),由式子(3)可得:+υIIkC p(AII)C r(HII)u p C p(AI)p(4)===up r+pυI kC(AI)C(HI)C(AI)++ lgυII=p lg u(5)υIυII/lg u(6)υI++p=lg同样方法可以求指数r。

分光光度法测定丙酮碘化反应的速率方程(论文资料)

分光光度法测定丙酮碘化反应的速率方程(论文资料)

分光光度法测定丙酮碘化反应的速率方程一、实验目的1.掌握用孤立法确定反应级数的方法;2.掌握分光光度计的使用和校正方法,实验数据的作图处理方法;3.测定用酸作催化剂时丙酮碘化反应的速率常数及活化能;4.初步认识复杂反应机理,了解复杂反应的表观速率常数的求算方法。

二、实验原理反应(1)是丙酮的烯醇化反应,它是一个很慢的可逆反应,反应(2)是烯醇的碘化反应,它是一个快速且趋于进行到底的反应。

因此,反应的速率决定,丙酮的烯醇化反应的速率取决于丙酮及氢离子的浓度,如果以碘化丙酮浓度的增加来表示丙酮碘化反应的速率,则此反应的动力学方程式可表示为:(3)式中,C E为碘化丙酮的浓度;C H+为氢离子的浓度;C A为丙酮的浓度;k表示丙酮碘化反应总的速率常数。

由反应(2)可知:(4)因此,如果测得反应过程中各时刻碘的浓度,就可以求出dC E/dt。

由于碘在可见光区有一个比较宽的吸收带,所以可利用分光光度计来测定丙酮碘化反应过程中碘的浓度,从而求出反应的速率常数。

若在反应过程中,丙酮的浓度远大于碘的浓度且催化剂酸的浓度也足够大时,则可把丙酮和酸的浓度看作不变,把(3)式代入(4)式积分得:(5)按照朗伯-比耳(Lambert-Beer)定律,某指定波长的光通过碘溶液后的光强为It,通过蒸馏水后的光强为I0,则透光率可表示为:(6)并且透光率与碘的浓度之间的关系可表示为:(7)式中,T为透光率,ε为比色槽的光径长度,ε是取以10为底的对数时的摩尔吸收系数。

将(5)式代入(7)式得:(8)由lgT对t作图可得一直线,直线的斜率为kεdC A C H+。

式中εd可通过测定一已知浓度的碘溶液的透光率,由(7)式求得,当C A与C H+浓度已知时,只要测出不同时刻丙酮、酸、碘的混合液对指定波长的透光率,就可以利用(8)式求出反应的总速率常数k。

由两个或两个以上温度的速率常数,就可以根据阿累尼乌斯(Arrhenius)关系式估算反应的活化能。

物理化学-试验二十七:丙酮碘化反应速率方程

物理化学-试验二十七:丙酮碘化反应速率方程

丙酮碘化反应速率方程实验二十七一、实验目的及要求.掌握用孤立法确定反应级数的原理和方法;1 .建立丙酮碘化反应的速率方程,测定其反应速率常数;2 .掌握分光光度计的使用方法。

3二、实验原理在酸性溶液中,丙酮卤化反应是一个复杂反应,其反应式为:OO-+XCHCHCCCHXCHHX23332式中X 为卤素。

实验表明,该反应的反应速率几乎与卤素的种类及其浓度无关(即反应2级数近似为0),而与丙酮及氢离子的浓度有关。

以碘为例,该反应的速率方程应为:dcdc xyz丙碘(1)c???c?kc丙碘酸dtdt式中,指数x 、y、z分别为丙酮、氢离子和碘的反应级数,k为反应速率常数。

将(1)式取对数,得:dc??(2)碘??lglgk?xlgc?ylgc?zlgc????丙碘酸dt??在丙酮、酸、碘三种物质的反应体系中,固定其中两种物质的起始浓度,改变第三种物质的起始浓度,测定其反应速率。

在这种情况下,反应速率只是第三种物质浓度的函数。

以反应速率的对数值对该组分浓度的对数值lg c 作图,应为一直线,直线的斜率即为对该物质的反应级数。

更换改变起始浓度的物质,就可以测定对应物质的反应级数,这种方法称为孤立法。

碘在可见光区有一个很宽的吸收带,而在这个吸收带中酸和丙酮没有明显的吸收。

所以,可采用分光光度法来测定反应过程中碘浓度随时间的变化关系,即反应速率。

根据比尔(Beer)定律: ??I???lg?abclgT?(3)??碘I??0式中,T为透光率。

I 和I 分别为某一波长光线通过待测溶液和空白溶液后的光强,a为0吸光系数,b 为样品池光径长度。

从(3)式可见,透光率的对数lg T 是 c 的函数,而c碘碘又是反应时间t 的函数,即:????tfclgT?(4)碘3)式可得:那么,由(dcdcTdTlgdlg碘碘????ab(5)dtdcdtdt碘)式取对数,得:5对(.dc??dlgT??碘???lg)?lglgab?(??)(6 ??dtdt????将(2)式代入(6)式,得:dlgT???lgk?xlgc?ylgc?lg?zlgc?lg(ab)??(7)丙碘酸dt??在测定时,固定某两种物质的起始浓度不变,改变另一种物质的起始浓度。

丙酮碘化反应速率常数的测定(精)

丙酮碘化反应速率常数的测定(精)

实验十四 丙酮碘化反应速率常数的测定一、实验目的1、掌握利用分光光度法测定酸催化时丙酮碘化反应速度常数及活化能的实验方法。

2、加深对复杂反应特征的理解。

3、掌握2100型分光光度计的使用方法。

二、实验原理丙酮碘化反应方程为:-+++−→−++I H I COCH CH I COCH CH H23233H +是反应的催化剂,由于丙酮碘化反应本身生成H +,所以这是一个自动催化反应。

实验证明丙酮碘化反应是一个复杂反应,一般认为可分成两步进行,即:3332CH COCH H CH COH CH ++== ⑴ -+++−→−+=I H I COCH CH I CH COH CH 23223 ⑵反应⑴是丙酮的烯醇化反应,反应可逆且进行的很慢。

反应⑵是烯醇的碘化反应,反应快速且能进行到底。

因此,丙酮碘化反应的总速度可认为是由反应⑴所决定,其反应的速率方程可表示为: +=-H A I c kc dtdc 2 ⑶式中+H A I c c c 、、2分别是碘、丙酮、酸的浓度;k 为总反应速率常数。

如果反应物碘是少量的,而丙酮和酸对碘是过量的,则可认为反应过程中丙酮和酸的浓度基本保持不变。

实验又证实:在酸的浓度不太大的情况下,丙酮碘化反应对碘是零级反应,对⑶式积分得:B t c kc c H A I +=-+2 ⑷式中的B 是积分常数。

由2I c 对时间t 作图,可求的反应速率常数k 值。

因碘溶液在可见区有宽的吸收带,而在此吸收带中,盐酸、丙酮、碘化丙酮和碘化钾溶液则没有明显的吸收,所以可采用分光光度法直接测量碘浓度的变化。

根据朗伯—比耳定律: 2I c l a A = ⑸将⑷式代入⑸式得:'A H A k a l c c t B +=-- ⑹ 在⑹式中l a 可通过测定一已知碘浓度的溶液的吸光度A ,代入⑸式而求得。

当A c 、+H c 浓度已知时,只要测出不同时刻反应物的吸光度A ,作A —t 图得一直线,由直线的斜率便可求的反应的速率常数k 值。

丙酮碘化反应速率常数的测定

丙酮碘化反应速率常数的测定

丙酮碘化反应速率常数的测定在化学领域里,丙酮碘化反应速率常数的测定是一个重要而且常见的实验。

该实验通常通过测定反应物消耗或生成物浓度的变化来确定反应速率常数。

在本文中,我们将探讨丙酮碘化反应速率常数的测定方法,以及其在化学研究和工业生产中的重要性。

一、实验原理丙酮和碘化钾在酸性条件下发生反应,生成碘化丙酮和碘。

该反应可以用下面的化学方程式表示:CH3COCH3 + I2 -> CH3COCH2I + HI实验中,通常使用淀粉指示剂来检测碘的生成。

碘和淀粉形成的深蓝色络合物可以很容易地观察到。

通过测定深蓝色络合物的消失时间或者测定反应物和生成物浓度随时间的变化,可以确定丙酮碘化反应的速率常数。

二、实验步骤1. 首先准备好所需的试剂和设备,包括丙酮、碘化钾、稀盐酸、淀粉溶液、试管等。

2. 将一定量的丙酮、碘化钾和盐酸混合在试管中,同时加入少量的淀粉溶液作为指示剂。

3. 记录深蓝色络合物的生成的时间,或者记录反应物和生成物的浓度随时间的变化。

4. 根据实验数据,利用反应速率的定义来计算丙酮碘化反应的速率常数。

三、实验数据处理在实验中测得的数据要经过一些处理才能得到反应速率常数。

可以使用不同的方法,比如线性拟合、曲线拟合等,来处理数据以求得较为准确的速率常数。

四、实验应用丙酮碘化反应速率常数的测定不仅可以帮助我们理解化学反应动力学,还可以在工业生产中有重要的应用。

比如在医药制备、化工生产等领域,对反应速率常数的准确测定可以帮助优化生产工艺,提高产品质量和产量。

五、个人观点从事化学研究多年,我深知丙酮碘化反应速率常数的测定对于了解化学反应动力学以及在工业生产中的重要性。

在日常实验和工作中,我一直都非常重视丙酮碘化反应速率常数的准确定量测定,以便更好地理解和应用化学知识。

总结回顾通过本文的介绍,我们了解了丙酮碘化反应速率常数的测定方法及其在化学研究和工业生产中的重要性。

我们还讨论了实验原理、步骤、数据处理和应用,以及个人观点。

丙酮碘化化学实验报告

丙酮碘化化学实验报告

一、实验目的1. 探究丙酮与碘在酸性条件下的反应过程。

2. 通过分光光度法测定反应速率,确定反应级数。

3. 计算反应速率常数及活化能。

二、实验原理丙酮碘化反应是一种复杂的反应,其反应方程式为:\[ \text{CH}_3\text{COCH}_3 + \text{I}_2 \rightarrow\text{CH}_3\text{COI} + \text{H}^+ \]在酸性条件下,碘与丙酮反应生成碘化丙酮,并伴随氢离子的生成。

该反应为自动催化反应,反应过程中生成的氢离子会继续催化反应的进行。

由于碘在可见光区有宽的吸收带,而在此吸收带中,盐酸、丙酮、碘化丙酮和碘化钾溶液则没有明显的吸收,因此可采用分光光度计法直接观察碘浓度的变化,从而测量反应的进程。

三、实验仪器与试剂1. 仪器:分光光度计、移液管、容量瓶、烧杯、试管、滴定管、搅拌器等。

2. 试剂:丙酮、碘、盐酸、碘化钾、蒸馏水等。

四、实验步骤1. 配制丙酮溶液:准确移取一定量的丙酮,用蒸馏水稀释至一定体积,配制成所需浓度的丙酮溶液。

2. 配制碘溶液:准确移取一定量的碘,用蒸馏水稀释至一定体积,配制成所需浓度的碘溶液。

3. 配制酸性溶液:准确移取一定量的盐酸,用蒸馏水稀释至一定体积,配制成所需浓度的酸性溶液。

4. 取一定量的丙酮溶液和碘溶液,加入适量的酸性溶液,混合均匀。

5. 将混合溶液置于分光光度计中,在特定波长下测定吸光度。

6. 记录不同时间点的吸光度值,计算碘浓度随时间的变化。

7. 根据碘浓度随时间的变化,绘制浓度-时间曲线,确定反应级数。

8. 计算反应速率常数及活化能。

五、实验结果与讨论1. 实验结果:根据实验数据,绘制浓度-时间曲线,发现碘浓度随时间呈线性下降,说明丙酮碘化反应对碘是零级反应。

2. 讨论:(1)实验结果表明,丙酮碘化反应对碘是零级反应,这与实验原理相符。

(2)在实验过程中,应注意控制实验条件,如温度、pH值等,以确保实验结果的准确性。

丙酮碘化反应速率方程的确定

丙酮碘化反应速率方程的确定

166 实验十九 丙酮碘化反应速率方程的确定一、实验目的1. 掌握微分法确定反应级数的方法 2. 加深对复杂反应特征的理解3. 了解分光光度法在化学动力学研究中的应用,掌握分光光度计的使用方法二、实验原理化学反应速率方程的建立是化学动力学研究的一个重要内容。

通过实验测定不同时刻的反应物浓度,获得一系列数据,应用作图法、尝试法、半衰期法和微分法等方法以确定反应级数和速率常数。

有了这些数据就可以确定有关反应的速率方程。

对于较复杂的反应级数确定常采用孤立浓度的微分法和改变物质数量比例的微分法。

丙酮碘化是一个复杂反应,其反应式为CH 3COCH 3+I 2CH 3CCH 2I O +H ++I -H +设丙酮碘化反应速率方程式为:γβα2332I HCL COCH CH I C C kC dtdC r ⋅⋅=-= (19.1) 式中:r 为丙酮碘化的反应速率,k 为反应速率常数,指数α、β和γ分别为丙酮,酸和碘的分级数。

本实验采用改变物质比例的微分法,设计若干组实验,若一组实验保持丙酮和酸的浓度不变,将碘的浓度改变m 倍测其反应速率,以确定碘的分级数γ。

另一组实验保持丙酮和碘的浓度不变,将酸的浓度加大m 倍,可确定出酸的分级数β。

同法可确定出丙酮的分级数α。

所依据的计算公式为mr r n ji B lg lg =(19.2)式中:n B 为所求组分的分级数,r i 和r j 为有关两组实验的反应速率,m 为浓度改变的倍数。

在一定条件下,丙酮碘化并不停留在一元碘化丙酮上,可能会形成多元取代,碘浓度较大时尤其如此。

为了避免副产物的干扰,所以采用初始速率法,测定反应开始一段时间的反应速率。

此外,实验可设计碘的浓度远小于丙酮和酸的浓度,这样不仅可避免多元取代的生成,167而且在反应过程中,丙酮和酸的浓度可视为常数,在碘反应完之前,反应速率可视为常数。

碘在可见光区有一个很宽的吸收带,可以很方便的通过分光光度测定碘浓度随时间的变化来量度反应进程。

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实验16 丙酮碘化反应速率方程的确定实验目的1. 了解复杂反应的反应机理和特征,熟悉复杂反应的反应级数和表观速率常数的计算方法。

2. 测定酸催化时丙酮碘化反应速率方程中各反应物的级数和总级数,测定速率常数。

3. 掌握752型分光光度计的使用方法。

实验原理不同的化学反应其反应机理是不同的。

按反应机理的复杂程度不同可以将反应分为基元反应(简单反应)和复杂反应两种类型。

基元反应是由反应物粒子经碰撞一步就直接生成产物的反应。

复杂反应不是经过简单的一步就能完成的,而是要通过生成中间产物、由许多步骤来完成的,其中每一步都是基元反应。

常见的复杂反应有对峙反应(或称可逆反应,与热力学中的可逆过程的含义完全不同)、平行反应和连续反应等。

丙酮碘化反应是一个复杂反应,反应方程式为:H +是催化剂,由于反应本身能生成H +,所以,这是一个自催化反应。

一般认为该反应的反应机理包括下列两步:(a )(b )这是一个连续反应。

反应(a )是丙酮的烯醇化反应,它是一个进行得很慢的可逆反应。

反应(b )是烯醇的碘化反应,它是一个快速且趋于进行到底的反应。

由于反应(a )的反应速率很慢,而反应(b )的反应速率又很快,中间产物烯醇一旦生成就马上消耗掉了。

根据联续反应的特点,该反应的总反应速率由丙酮的烯醇化反应的速率决定,丙酮的烯醇化反应的速率取决于丙酮及氢离子的浓度。

实验中忽略反应过程中增加的H +对氢离子浓度的影响,认为反应过程中氢离子浓度为常数。

如果以碘化丙酮浓度的增量与反应时间的比值来表示丙酮碘化反应的速率,则此反应的速率方程可表示为βα+==-=H A D A C kC dtdC dt dC r (16-1)式中:C A 为丙酮的浓度;C D 为产物碘化丙酮的浓度;C H+为氢离子的初始浓度;α为丙酮的反应级数;β为氢离子的反应级数;k 为丙酮碘化反应的总的速率常数,又称表观速率常数。

反应方程式中的反应物碘的浓度在速率方程中没有出现,表明碘不参与决速步骤的反应,这是复杂反应的典型特征。

如果在某一短时间Δt 内保持C A 、C H+不变,测得产物D 的增量ΔD ,则可以近似地用 ΔD/Δt 代替dC D /dt ,得到该反应的反应速率r 1。

在保持其他条件不变的情况下,分别改变C A 和C H+(浓度减半),可测得不同的反应速率r 2和r 3。

依下式可以求出各反应物的级数α、β和总级数n (α+β)。

α⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=)2()1(21A A C C r r , )2()1(21ln ln A A C C r r =α (16-2) β⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=++)3()1(31H H C C r r , )3()1(31ln ln ++=H H C C r r β (16-3) 由反应(b )可知,dtdC dt dC I D 2-=,如果测得反应过程中各时刻碘的浓度,就可以求出dtdC D 。

由于碘在可见光区有一个比较宽的吸收带,所以本实验可采用分光光度法来测定不同时刻反应物碘的浓度,间接获得不同时刻产物D 的浓度。

若在反应过程中,丙酮的浓度为0.1~0.6mol.dm -3,酸的浓度为0.05~0.5mol.dm -3,碘的浓度为0.001~0.005mol.dm -3,此时丙酮的浓度远大于碘的浓度,且催化剂酸的浓度也足够大,可视丙酮与酸的浓度为常数。

将式(16-1)积分,可得dt C kC dC t t H A C C D D D ⎰⎰+=2121βα )(1212t t C kC C C H A D D -=-+βα在线性关系良好时,有 βα+=--=H A D D C kC t t C C r 1212 (16-4)按朗伯-比尔(Lambert-Beer )定律,若指定波长的光通过碘溶液后光强为I ,通过蒸馏水后的光强为I 0,则透光率可表示为I I T =并且透光率与碘的浓度关系可表示为 2lg I lC T κ-= (16-5)式中:l 为比色皿光径长度,κ是取10为底的对数的吸收系数。

又因dtdC dt dC I D 2-= 积分后可得)2()1()1()2(22I I D D C C C C -=- (16-6)将式(16-5),式(16-6)代入式(16-4)中整理后得)()(lg lg 1212t t C C l k T T H A -=-+βακ (16-7)或 βακ+⋅--=H A C C t t l T T k 1)(lg lg 1212 (16-8) 若以lgT 对时间t 作图可得直线,就可以通过直线斜率m 计算反应速率r 和速率常数k 。

l m t t l T T C kC t t C C r H A D D κκβα=--==--=+)(lg lg )(12121212 (16-9) 式中:T 1、T 2为透光率;κl 可通过测定一已知浓度的碘溶液的透光率T 代入式(16-5)求得。

当C A 与C H+浓度已知时,只要测出不同时刻反应体系的透光率,就可利用式(16-8)求出丙酮碘化反应的速率常数k 。

分别改变反应物丙酮的浓度、氢离子的浓度和碘的浓度,依式(16-9)测定不同初始条件时的反应速率r ,用式(16-2)、(16-3)求出丙酮与氢离子的反应级数,确定反应的总级数(α+β),根据实验所得之α、β、k ,写出与式(16-1)形式相同的速率方程。

考察碘的浓度改变时对反应速率的影响并解释原因。

实验用品752型分光光度计,比色皿,秒表,磨口锥形瓶(100ml ),烧杯(100ml ),容量瓶(50ml ),移液管(5ml )3支等。

丙酮溶液(3mol.dm -3),HCl 溶液(2mol.dm -3),I 2标准溶液(0.01mol.dm -3,0.05mol.dm -3)均须准确标定。

实验步骤1. 本实验在室温下进行,所得实验结果为室温时的数据,不要求统一温度。

2. 调整分光光度计(1)本实验使用752型分光光度计跟踪体系中的产物浓度。

(2)在使用仪器前,应该对仪器进行检查。

电源接线应牢固,接地良好。

然后再接通电源开关。

(3)开启电源,指示灯亮。

选择“T ”模式,波长调到560nm 的位置上,让仪器稳定20分钟。

(4)装上黑体皿,盖好样品室盖,轻按“0”按钮,使数字显示为“00.0”。

将装有蒸馏水的比色皿(光径长为1cm )放到比色架上,盖上样品室,使之处在光路中。

轻按透光率“100 %”按钮,使数字显示为“100.0”。

注意要随时进行“0”和“100”的校正。

3. 求仪器常数κl 值取另一比色皿,注入已知浓度(0.01mol.dm -3)的碘溶液,放到比色架的另一档位置上,测其透光率T (注意:显示器上读出的“透光率”相当于I 0=100时的I 值,所以透光率 T=I 读×0.01),利用式(16-3)求出κl 的值。

4. 测定不同初始条件下的实验数据(1)在一洗净的50ml 容量瓶中,用移液管先移入5ml 0.05mol.dm -3的碘溶液,加入少量的蒸馏水。

再移入5ml 2mol.dm -3的HCl 溶液,最后移入5ml 3moldm -3的丙酮溶液并用蒸馏水稀释至刻度。

摇匀后倒入比色皿中,用擦镜纸擦干外壁后,放在比色架上,以上操作要快速准确。

打开秒表开始计时。

以下与步骤3相同,在时间达到3分钟时记录其第一个透光率T ,之后每隔3分钟测定一次透光率T ,历时30分钟,记录11组时间~透光率(t, T )数据。

要在每次记录数据前检查仪器零点和蒸馏水空白的透光率。

可以在透光率接近100的时候提前结束实验而不必考虑已经记录了几组数据。

注意:环境温度对本实验的反应速率的影响很大,要求除测定数据之外的时间内,都要把样品室的盖子打开散热,盖子打开时要把黑体皿放在光路中。

(2)把上面(1)中的5ml 3mol.dm -3的丙酮溶液改成2.5ml 3mol.dm -3的丙酮溶液,其余不变,测定其时间~透光率(t, T )数据。

(3)把上面(1)中的5ml 2mol.dm -3的HCl 溶液改成2.5ml 2mol.dm -3的HCl 溶液,其余不变,测定其时间~透光率(t, T )数据。

(4)把上面(1)中的5ml 0.05mol.dm -3的碘溶液改成2.5ml 0.05mol.dm -3的碘溶液,其余不变,测定其时间~透光率(t, T )数据。

结束实验。

数据处理1. 利用式(16-5)求出κl 值。

2. 依式(16-5),若lgT 对时间t 作图可得直线,求出直线的斜率,得1212lg lg t t T T m --=。

根据式(16-9)可得不同条件下的反应速率r 1~r 4。

3. 利用实验(1)、(2)和(3)的反应速率,按式(16-2)、(16-3)求出反应级数α、β和n 的值。

4. 根据实验(1)、(4)组数据的r 1、r 4,讨论改变碘浓度对反应速率的影响情况。

5. 依式(16-8),由各条件之斜率m ,按βακ+=H A C C l m k )((注意C A 与C H+的取值)求出其速率常数k 1、k 2、k 3、k 4,并取平均值,得到速率常数k 。

根据实验所得之α、β和k ,写出确定的丙酮碘化反应的速率方程。

βα+=H A C kC r思考题1. 动力学实验中,正确记录时间是实验的关键。

本实验从反应物混合到开始计算反应时间,中间有一段不算很短的操作时间。

这对实验有无影响,为什么?2. 丙酮的卤化反应是复杂反应,为什么?。

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