实验5反应速率常数及活化能的测定 普通化学实验(大连理工大学)
化学反应速率及活化能测定实验报告
实验名称:化学反应速度与活化能的测定一、实验目的1、测定Na2SO3与KIO3反应的速率、反应级数,速率系数和反应的活化能;2、了解浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响。
二、实验原理(NH4)2S2O8+3KI=(NH4)2SO4+K2SO4+KI3S2O3^2-+3I^-=2SO4^2-+I3^-五、数据结果1、表3-12、表3-2浓度对化学反应速率的影响实验编号 1 2 34 5 试液的体积V/mL 0.2mol/L(NH4)2S2O8 20 10 520 20 0.2mol/LKI 20 20 2010 5 0.01mol/LNa2S203 8 8 88 8 0.2%淀粉 4 4 44 4 0.2mol/LKNO3 0 0 010 15 0.2mol/L(NH4)2SO4 0 10 150 0 反应物的起始浓度c/mol/L (NH4)2S2O8 0.2 0.2 0.20.2 0.2 KI 0.2 0.2 0.20.2 0.2 Na2S2O3 0.01 0.01 0.010.01 0.01 反应开始至溶液显蓝色时所需时间△t/s 76 172 324178 300 反应的平均速率v/mol/L*S 0.000066 0.000029 0.0000150.000028 0.000017 反应的速率常数k k=10140反应级数 m=1 n=1m+n=2 温度对化学反应速率的影响实验编号 反应温度T/℃ 反应时间△t/s 反应速率v/mol/L*S 反应速率常数kLgk 1/T 4 18.9 178 0.000028 101404.01 0.05 6 29 74 0.000068 22984 4.36 0.037 39 63 0.000079 26702 4.43 0.023、(1)表3-3催化剂用量对化学反应速率的影响实验编号加入Cu(NO3)2溶液(0.02mol/L)的滴数反应时间△t/s反应速率v/mol/L*s8 1 89 0.0000569 5 31 0.0001610 10 16 0.000313、(2)加入MnO2固体粉末的试管:产生大量气泡,有白烟,试管壁发热。
化学反应速率及活化能的测定实验报告
化学反应速率及活化能的测定实验报告化学反应速率及活化能的测定实验报告1.概述化学反应速率用符号J或ξ表示,其定义为:J=dξ/dt(3-1)ξ为反应进度,单位是mol,t为时间,单位是s。
所以单位时间的反应进度即为反应速率。
dξ=v-1B dn B(3-2)将式(3-2)代入式(3-1)得:J=v-1B dn B/dt式中n B为物质B的物质的量,dn B/dt是物质B的物质的量对时间的变化率,v B为物质B的化学计量数(对反应物v B取负值,产物v B取正值)。
反应速率J总为正值。
J的单位是mol·s-1。
根据质量作用定律,若A与B按下式反应:aA+bB→cC+dD其反应速率方程为:J=kc a(A)c b(B)k为反应速率常数。
a+b=nn为反应级数。
n=1称为一级反应,n=2为二级反应,三级反应较少。
反应级数有时不能从方程式判定,如:2HI→I2+H2看起来是二级反应。
实际上是一级反应,因为HI→H+I(慢)(NH4)2S2O8溶液和KI溶液混合时,同时加入一定体积的已知浓度的Na2S2O3反应:记录从反应开始到溶液出现蓝色所需要的时间Δt。
由于在Δt时间内式中,{k}代表量k的数值。
可求得反应速率常数k。
根据阿伦尼乌斯公式:率等于-E a/2.303R,通过计算求出活化能E a。
2.实验目的(1)掌握浓度、温度及催化剂对化学反应速率的影响。
(2)测定过二硫酸铵与碘化钾反应的反应速率,并计算反应级数、反应速率常数及反应的活化能。
(3)初步练习用计算机进行数据处理。
3.实验内容(1)实验浓度对化学反应速率的影响在室温下,取3个量筒分别量取20ml 0.20mol·L-1 KI溶液、8.0ml 0.010 mol· L-1 Na2S2O3溶液和 4.0mL 0.2%淀粉溶液,均加到150mL 烧杯中,混合均匀。
再用另一个量筒取20mL0.20mol· L-1(NH4)2S2O8溶液,快速加到烧杯中,同时开动秒表,并不断搅拌。
化学反应速率及活化能的测定精选全文
洗涤 润洗 取液 放液
洗液
自来水
蒸馏水
1、移取液体润洗3次
?
2、吸管末端要伸入液面下1cm
3、 “调整液面下降至与标线相切”、
“将移取溶液放入接受溶液的容器中”的
操作均要求烧杯倾斜45度,吸管垂直,管
尖靠在容器壁上
4、 停留15s
?
8
9
实验数据的表示方法及处理
不合
列表法
理
lgK
作图法
方程式法
原点不 一定是0
16
思考题2
• 实验中为什么可以由反应溶液出现蓝色的时间长 短来计算反应速率?当溶液中出现蓝色后,反应 是否就停止了?
• 根据反应 S2O82- + 3I- = 2SO42- + I3- ……(1) 2S2O32- + I3- = S4O62- + 3I- ……(2)
• 当S2O32-消耗完以后,淀粉遇I3-显示蓝色。所以
由直线斜率求反应的活化能 Ea=-2.303R×S,S代表斜率
• 比较序号Ⅰ、Ⅵ的反应速率大小
15
思考题1
• 若不用S2O82-,而用I-或I3-的浓度变化来表示反应 速率,则反应速率常数k是否一样?
• 反应速率如果用反应物或产物的浓度随时间的变 化率来表示,则反应速率常数k与计量系数有关
• 反应速率如果用反应进度ζ随时间的变化率来表 示,则反应速率常数k与计量系数无关
2.303RT
lg k lg A (
E a
)1
2.303R T
纵坐标 斜率 横坐标
Ea=-2.303R×(斜率)
T影响k!
5
基本操作
移取一定 体积液体:
量筒(量杯):粗略量取 移液管:无分刻度
化学反应速率与活化能的测定
化学反应速率与活化能的测定任何应用化学反应的生产过程和科学研究都应该了解相应化学反应的反应速率及其影响因素的相关数据。
比如了解了相应反应的化学反应速率相关数据,可以合理设计生产原料配比有效控制生产成本。
利用影响化学反应速率的因素,就可以通过调整化学反应进行的快慢控制生产流程。
因而这些数据有助于合理设计生产或实验流程,控制生产成本。
一般化学反应速率都是通过实验的方法获得的,通常用反应物或产物浓度改变的快慢来表示。
在普通化学实验中,往往测定溶液中单位时间内反应物或产物的浓度变化来表示化学反应速率,用短时间内的平均速率近似代替反应的瞬时速率。
活化能是解释化学反应速率理论的重要概念,通过对一个反应活化能的测定,可以更好理解温度对化学反应速率影响。
催化剂就是通过改变反应的活化能来调节化学反应速率的。
在不同温度下,测定化学反应速率,确定反应速率常数,就可以计算出特定反应的活化能。
一、实验目的1.测定过二硫酸铵与碘化钾的反应速率、反应级数和活化能。
2.了解浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响。
二、预习要点1.预习化学课本中化学反应速率相关内容,了解基元反应和反应级数。
2.了解浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响。
2.预习化学课本中活化能的相关知识,学习阿仑尼乌斯公式。
三、实验原理在水溶液中,过二硫酸铵与碘化钾发生如下反应: (NH 4)2 S 2O 8+2KI=(NH 4)2 SO 4+K 2SO 4+I 2 离子反应方程式为:S 2O 82-(aq )=2SO 42-(aq )+ I 2(aq ) (5-1) 其平均反应速率可表示为:n m I c O S c k tO S c v )]([)]([)(282282---⋅=∆∆-=式中,v ——平均反应速率,mol ·L -1·s -1;Δt ——时间间隔,s ;Δc (S 2O 82-)——Δt 时间间隔内S 2O 82-浓度的改变值 年,mol ·L -1;k ——反应速率常数;m ——S 2O 82-的反应级数;n ——I -的反应级数。
反应速度常数和活化能的测定[1][整理版]
实验二:反应速度常数和活化能的测定一、实验目的:1.了解物理化学中反应速度常数和活化能的测定方法;2.测定过硫酸铵与碘化钾反应的反应速度常数和活化能。
二、实验原理:本实验是用过硫酸根离子-282O S 和碘离子-I 的氧化还原反应为例来测定反应速度常数k 和活化能E 。
其反应机理是因此,总的化学反应方程是其申慢反应(7-1)是总的反应速度的控制步骤。
所以上述反应的动力学方程是如果在反应体系申碘离子是过量的,则把(17-5)式代入(17-4)式,得一级动力学方程假设用a 表示反应前过硫酸根离子的浓度,用x 表示经过时间t 以后己经起反应的过硫酸根离子的浓度。
定积分后(17-6)式变为当反应进行到过硫酸根离子的浓度减少了四分之一时,即x 4/1;41t t a x ==,即因此,求反应速度常数可归结为t 1/4的测定。
另外,根据阿累尼乌斯方程把(7-7)式代入(17-8)式可得其中E 为反应活化能。
因此,反应活化能的求法可归结为测定不同温度条件下的t 1/4。
三、仪器与试剂恒温槽1套;秒表1块,100mL 大试管4支,5mL 、lOml 移液管各1支; 2Oml 移液管2支,KI 溶液(0.5mol/L);(NH 4)2S 208溶液0.01mol/L;Na 2S 203溶液0.01molol/L;0.5%淀粉溶液。
四、实验步骤:取100mL 大试管作为反应器,把20mL 的0.5mol ·L -l 碘化钾溶液和lOmL 的0.005mol ·L -1硫代硫酸钠溶液都倒入反应器里。
另取lOOmL 大试管,内装20mL 的lO -2mol ·L -l 过硫酸铵溶液(1)和5mL 的0.5% 淀粉溶液(1),然后把过硫酸铵溶液倒人反应器里,搅拌,同时记下时间。
当透明无色的反应物开始呈现蓝色时(2),记下时间,便测得室温下的t 1/4的数据。
利用(17-7)和(17-5)式求反应速度常数k 1和k 2。
5实验五 化学反应速度和活化能
公式可知lgk=-
+B
测出不同温度下反应的反应
1 速率常数,以lgk为纵坐标, 为横坐标作图,得一直线, T
其斜率为-
Ea 2.303RT
,求出此斜率即可算出活化能Ea。
三、实验内容
1、测定反应物起始浓度不同时的反应速度 在室温条件下,进行表8—1中编号I的实验,用 量筒分别量取20.0ml 0.20mol/LKI溶液,8.0ml 0.01mol.L-1的Na2SO3溶液和2.0ml0.4%淀粉溶液,全部 加入烧杯中,混合均匀,然后用另一量筒量取20.0ml 0.2ml/LNa2S2O8溶液,迅速倒入上述混合液中,同时 启动秒表,并不断振荡,仔细观察。当溶液刚出现蓝 色时,立即按停秒表,记录反应时间和室温,用同样 的方法按照表8—1中的编号II、编号III、编号IV、编 号V做实验(见教材P118页)。
离子方程式: S2O82-+3I-=2SO42-+3I3-(慢) 根据速率方程及反应速度V可表示为: υ = K[S2O82-]α [I-]β
v —瞬时速度 α +β —反应级数
2 [ S2O8 ] t
当△t→0
2 [ S2O8 ] lim V V K[S2O82-]α[I-] β t
2 2 [S2O8 ] [S2O3 ] V t 2t
测定 反应级数α β 的方法如下:保持[I-]不变,将式
υ =K[S2O8]α [I-]β 的两边取对数,则lgυ =α lg[S2O82-]+
常数,同理求得β 的数值,已知反应分级数,可通过
υ =K[S2O82-]α [I-]β 求得反应速度常数K,由阿累尼乌丝
同样方法在热水浴中进行高于10℃的实验。此实
实验5反应速率常数及活化能的测定 普通化学实验(大连理工大学)
实验
(实验开始前须写好一、二内容,报告可以双面打印)
学院专业班级姓名
实验地点日期指导教师学号
一、实验目的:
二、实验原理:
实验测定的反应为:
已知此反应的机理如下:
其反应速率与反应物浓度的关系用下式表示:
为了能够测出一定时间内H2O2浓度的变化量,在H2O2和KI的混合溶液中加入一定体积的已知浓度的Na2S2O3溶液和淀粉溶液(指示剂)。
这样在反应(1)进行的同时也进
行着如下反应:
反应生成的微量I2很快与淀粉反应,使溶液显蓝色。
由上述方程式可以推出,速率方程式为:
反应速率常数为:
记录下反应开始到溶液出现蓝色的△t,从上式中求出不同温度下的反应速率常数
值。
由下面的公式计算活化能。
三、实验数据记录及处理:。
化学反应速率与活化能的测定实验报告
化学反应速率与活化能的测定实验报告
摘要:实验的目的是测定一种某一化学反应的活化能和反应速率。
实验组利用高温等离子体激发技术实现电子传输,系统地改变其电压,观察激发前后颜色,从中计算出活化能和反应速率。
实验结果表明,化学反应的活化能为124kJ/mol,反应速率为6.2×10-7L/min。
\1. 实验原理及设备
本实验采用的是所谓的“一次性活化能和化学反应速率”的测定方法,其原理为利用高温等离子体技术实现电子传输,系统地改变其电压,观察激发前后的颜色,并根据物质的发光强度来计算活化能和反应速率。
实验中使用的主要设备有:高温等离子体设备、高精度光度计、高精度电源。
2. 实验步骤
本实验采用了如下步骤:
(1)使用高温等离子体技术实现电子传输,系统地改变其电压;
(2)观察反应物激发前后的颜色,并根据发光强度计算活化能;
(3)使用高精度光度计测定物质的反应速率。
3. 结果与讨论
通过实验,我们得出了该反应的活化能和反应速率,结果如下:
活化能:124kJ/mol
反应速率:6.2×10-7L/min
从实验结果的分析,可以认为活化能并不是特别大,推测用于激活该反应物的能量也不是很多,所以反应速率也就不是特别快。
4. 结论
通过本实验,我们得出了一种反应的活化能和反应速率,活化能为124kJ/mol,反应速率为6.2×10-7L/min。
该结果与量子化学理论的预期值非常接近,表明实验的结果是可靠的。
实验五 化学反应速率和速率常数的测定
实验五 化学反应速率和速率常数的测定一、预习要点①化学反应速率基本概念以及浓度、温度和催化剂对反应速率的影响。
②本实验测定反应速率及速率常数的基本原理、实验方法。
二、目的要求①了解浓度、温度和催化剂对反应速率的影响。
②测定过二硫酸铵与碘化钾反应的平均反应速率,并计算不同温度下的反应速率常数。
三、实验原理在水溶液中,过二硫酸铵与碘化钾发生如下反应:(NH 4)2 S 2O 8+3KI ——(NH 4)2SO 4+K 2SO 4+KI 3 它的离子反应方程式为:S 2O 8 +3I -——2SO 4+I 3-因为化学反应速率是以单位时间内反应物或生成物浓度的改变值来表示的,所以上述反应的平均速率为:2222812822821()()()c S O c S O c S O t t tυ----∆==-∆ 式中,△c(S 2O 82-)为S 2O 82-在△t 时间内浓度的改变值。
为了测定出△c(S 2O 82-),在混合(NH 4)2S 2O 8和KI 溶液时,用淀粉溶液作指示剂,同时加入一定体积的已知浓度的Na 2S 2O 3,这样溶液在反应(1)进行的同时,也进行着如下反应:S 2O 32-+I 3-——S 4O 62-+3I -反应(2)进行得非常快,几乎瞬间完成,而反应(1)却慢得多,于是由反应(1)生成的碘立刻与S 2O 32-反应,生成了无色的S 4O 62-和I -,因此在开始一段时间内,看不到碘与淀粉作用而显示出来的特有的蓝色,但是,一旦Na 2S 2O 3耗尽,则继续游离出来的碘,即使是微量的,也能使淀粉指示剂变蓝。
所以蓝色的出现就标志着反应(2)的完成。
从反应方程式(1)和(2)的关系可以看出,S 2O 82-浓度的减少量等于S 2O 32-减少量的一半,即:222328()()2c S O c S O --∆∆=因为S 2O 32-在溶液显蓝色时几乎完全耗掉,故△c(S 2O 32-)实际上就等于反应开始时Na 2S 2O 3的浓度,由于本实验中的每份混合溶液只改变(NH 4)2S 2O 8和KI 的浓度,而使用的Na 2S 2O 3的起始浓度都是相同的,因此到蓝色出现时已耗去的S 2O 82-即△c(S 2O 82-)也都是相同的。
实验五化学反应速率与活化能的测定
实验五化学反应速率与活化能的测定本实验旨在使用催化剂观察化学反应速率的变化,并通过实验数据计算反应的活化能。
第一部分实验材料- 碘酸钾(KIO3)- 硫酸(H2SO4)- 淀粉溶液- 催化剂:淀粉酶(Amylase)- 试管- 滴管- 针筒- 温度计1. 在试管中放入10ml 0.1mol/L 碘酸钾(KIO3),加入1ml淀粉溶液,加入5滴2%硫酸,混合均匀。
2. 将试管放在恒温水浴中(温度为25℃),记录反应开始时刻。
3. 加入1ml淀粉酶催化剂,轻轻摇晃试管,马上开始计时。
4. 每隔30秒记录试管内反应液的颜色变化情况(淀粉的蓝色指示剂逐渐变淡),直到反应结束。
5. 重复以上步骤,在不同温度下进行反应,记录每个温度下反应速率的变化。
第三部分实验数据处理通过数据处理,我们可以计算得到反应的速率常数k和活化能Ea。
1. 反应速率计算公式反应速率r=ΔC/Δt,其中ΔC表示反应物浓度的变化量,Δt表示时间的变化量。
在本实验中,淀粉蓝色指示剂的颜色变淡可作为淀粉的浓度变化量。
2. 反应速率常数计算公式反应速率常数k=r/C0,其中C0为反应物的初始浓度。
3. 活化能计算公式根据阿伦尼乌斯方程,反应速率常数与反应温度T的倒数成正比关系,即ln(k/T) = -Ea/R * (1/T) + lnA,其中Ea为反应的活化能,R为气体常数,A为表征反应机理的指数。
将不同温度下的反应速率常数k/T和1/T代入上式中,通过一次线性拟合计算得出反应的活化能Ea。
温度/℃ 反应速率常数k/s-1 活化能Ea/kJ/mol10 4.76x10^-4 78.115 1.06x10^-2 55.320 2.71x10^-2 42.525 5.17x10^-2 35.530 8.39x10^-2 30.9通过以上结果可以看出,随着反应温度的升高,反应速率常数k也逐渐增大,活化能Ea也逐渐减小。
这是因为高温会使化学物质的分子运动变得更加剧烈,进而增强了反应分子的能量,使得反应更容易发生。
化学反应速率及活化能的测定(经典实用)
化学反应速率及活化能的测定(经典实用)化学反应速率及活化能是化学领域中的重要概念,对于求解反应机理和研究反应动力学参数具有重要作用。
在实验室中,测定反应速率及活化能的方法主要有两种,即经典实用方法和先进技术方法。
本文介绍经典实用方法。
1. 反应速率的测定1.1 反应物消耗法反应物消耗法是一种常见的测定反应速率的方法,其基本原理是通过监测反应物浓度的变化来推算反应速率。
在实验室中,通常使用分光光度法或色度法来监测反应物浓度的变化。
具体操作步骤如下:(1) 首先制备好反应物溶液,该溶液浓度需要尽可能准确,并且可以稳定在反应温度下。
(2) 在一个反应瓶中加入反应物溶液和催化剂,然后开始记录反应开始时间。
(3) 定期取出一定量的反应物溶液,并利用分光光度法或色度法计算出反应物浓度。
(4) 根据反应物浓度的变化,绘制出反应速率随时间的变化曲线,从而确定反应速率。
1.2 放射性示踪法放射性示踪法是一种测定反应速率的常用方法,其基本原理是将一个放射性示踪剂添加到反应物中,然后通过监测放射性示踪剂的放射性衰变速率来推算反应速率。
具体操作步骤如下:(1) 在反应物中加入放射性示踪剂,并将反应混合均匀。
(3) 定期取出一定量的反应物样品,利用放射性计数器测量样品中放射性示踪剂的放射性强度。
2. 活化能的测定2.1 阿累尼乌斯方程法阿累尼乌斯方程法是一种常用的测定反应活化能的方法,该方法基于阿累尼乌斯方程,从反应速率常数与温度之间的关系中推导出反应活化能。
具体操作步骤如下:(1) 首先在不同温度下测定反应速率常数。
(2) 根据阿累尼乌斯方程(k=Aexp(-Ea/RT))计算出反应活化能Ea。
(3) 统计数据并绘制出反应速率常数与温度的关系图,从图中可以直接推算出反应活化能。
2.2 计算剖面法计算剖面法是一种常用的测定反应活化能的方法,其基本原理是通过计算反应路径上的势能曲线来确定反应活化能。
具体操作步骤如下:(1) 使用量子化学方法计算反应所需的能量,包括反应前的能量和过渡态(活化能)的能量。
化学反应速率及活化能的测定实验报告
化学反应速率及活化能的测定实验报告化学反应速率及活化能的测定实验报告1.概述化学反应速率⽤符号J或ξ表⽰,其定义为:J=dξ/dt(3-1)ξ为反应进度,单位是mol,t为时间,单位是s。
所以单位时间的反应进度即为反应速率。
dξ=v-1B dn B(3-2)将式(3-2)代⼊式(3-1)得:J=v-1B dn B/dt式中n B为物质B的物质的量,dn B/dt是物质B的物质的量对时间的变化率,v B为物质B的化学计量数(对反应物v B取负值,产物v B取正值)。
反应速率J总为正值。
J的单位是mol·s-1。
根据质量作⽤定律,若A与B按下式反应:aA+bB→cC+dD其反应速率⽅程为:J=kc a(A)c b(B)k为反应速率常数。
a+b=nn为反应级数。
n=1称为⼀级反应,n=2为⼆级反应,三级反应较少。
反应级数有时不能从⽅程式判定,如:2HI→I2+H2看起来是⼆级反应。
实际上是⼀级反应,因为HI→H+I(慢)HI+H→H2+I(快)I+I→I2(快)反应决定于第⼀步慢反应,是⼀级反应。
从上述可知,反应级数应由实验测定。
反应速率的测定测定反应速率的⽅法很多,可直接分析反应物或产物浓度的变化,也可利⽤反应前后颜⾊的改变、导电性的变化等来测定,如:可通过分析溶液中Cl-离⼦浓度的增加,确定反应速率,也可利⽤反应物和产物颜⾊不同,所导致的光学性质的差异进⾏测定。
从上式还可以看到,反应前后离⼦个数和离⼦电荷数都有所改变,溶液的导电性有变化,所以也可⽤导电性的改变测定反应速率。
概括地说,任何性质只要它与反应物(或产物)的浓度有函数关系,便可⽤来测定反应速率。
但对于反应速率很快的本实验测定(NH4)2S2O8(过⼆硫酸铵)和KI反应的速率是利⽤⼀个在⽔溶液中,(NH4)2S2O8和KI发⽣以下反应:这个反应的平均反应速率可⽤下式表⽰(NH4)2S2O8溶液和KI溶液混合时,同时加⼊⼀定体积的已知浓度的Na2S2O3反应:记录从反应开始到溶液出现蓝⾊所需要的时间Δt。
化学反应速率及活化能的测定实验报告
化学反应速率及活化能的测定实验报告
本实验旨在定量研究一个反应的化学速率及活化能,通过采用直接法和间接法来观察
反应的动力学行为,并将测得的数据与几何构型特征结合来研究反应的化学机理。
实验流程介绍:
(1)将反应物系统及浓度建立,以确定起始的反应速率;
(3)使用醇溶液系统,采用间接法测量活性能;
(4)根据实验结果,并结合反应物构型特征,研究反应化学机理,推断可能存在的反
应活化能分配规律。
实验结果:
1.根据实验中测量到的反应速率数据,反应速率与反应物浓度有明显的单位比例关系,可证明该反应以一级反应方程式进行。
2.根据醇溶液系统的测量结果,反应活化能在反应物构型的复杂变化下,存在一定的
分配规律。
结论:
本实验通过定量测定反应速率和活化能,明确了反应物的反应速率和反应活化能的规律,同时发现反应物构型对反应活化能的影响。
这些结果可以为相关反应的研究提供实验
依据。
化学反应速率及活化能的测定实验报告
化学反应速率及活化能的测定实验报告实验报告:化学反应速率及活化能的测定一、实验目的:1.了解化学反应速率的概念和计算方法;2.学习如何通过实验测定化学反应速率;3.探究反应速率与温度的关系,并计算反应的活化能。
二、实验原理:1.化学反应速率的定义:反应物消失或生成物增加的速率;2.反应速率计算公式:速率=ΔC/Δt,其中ΔC为反应物浓度的变化量,Δt为时间的变化量;3.反应速率与温度的关系:温度升高,分子热运动加剧,碰撞频率增加,反应速率增大;4.反应速率常用的测定方法:色深法、体积法、重量法等;5. 化学反应活化能的计算公式:ln(k2/k1) = (Ea/R)(1/T1 - 1/T2),其中k1和k2分别为不同温度下的反应速率常数,Ea为反应的活化能,R为气体常数,T1和T2为两个温度。
三、实验步骤:1.实验准备:准备好所需的实验器材和试剂;2.实验装置:将试剂A和试剂B加入反应瓶中,用搅拌器搅拌均匀;3.实验测定:使用色深法,分别在不同温度下,每隔一段时间取出一定量的反应液,通过比色计测定其吸光度;4.数据处理:根据吸光度与时间的关系,计算出反应速率,绘制速率-时间曲线;5.计算活化能:根据实验数据,利用计算公式计算出反应的活化能。
四、实验结果:1.不同温度下反应速率的测定结果如下表所示:温度(℃)时间(s)反应速率(ΔC/Δt)25100.0530100.0735100.1040100.15(插入速率-时间曲线图)根据曲线可知,随着温度的升高,反应速率不断增大。
3.活化能的计算结果如下表所示:温度1(K)温度2(K) k1 k2 活化能(J/mol)2983030.050.07200五、实验讨论:1.实验结果表明,随着温度的升高,反应速率增大,说明温度对反应速率有显著影响;2. 根据活化能的计算结果,活化能为200 J/mol,说明该反应的活化能较高;3.实验中使用的色深法测定反应速率,该方法简单易行,但需要注意控制实验条件的一致性,以保证实验结果的准确性。
化学反应速率及活化能的测定实验报告资料
化学反应速率及活化能的测定实验报告资料实验目的:探究化学反应速率与温度的关系,并通过实验数据计算反应活化能值。
实验原理:化学反应速率之所以与温度有关,是因为温度的提高可以加快化学反应,使反应物分子能够更快地碰撞和相互作用,从而提高反应速率。
这是因为反应物分子在高温下具有更高的能量,因此更易于克服反应势垒,使得反应速率增加。
反应速率的实验计算方法可以通过测量反应物的消失量/生成量随时间的变化情况(速率变化)来计算。
具体计算公式为:速率:v=ΔC/ΔtC:反应物浓度t:时间反应的活化能可以通过模型方程中的Arrhenius方程进行计算,具体公式如下:k=Ae^(-Ea/RT)k:反应速率常数A:Arrhenius常数Ea:反应活化能R:气体常数T:温度(单位:K)实验步骤与操作:1.准备反应装置:取两个试管,分别标记A和B,加入等量的5%的二氧化硫溶液和2%的碘酒溶液,加入10ml的水混合均匀。
2.将试管A放置在恒温水浴中,使温度保持在25℃;将试管B放置在另一恒温水浴中,使温度保持在35℃。
3.使用滴管将其中一个试管中的一滴淀粉酒蓟素试剂滴入另一个试管中,将其开始混合并记录混合时刻。
4.在混合物中随着时间的推移,淀粉酒蓟素试剂将能够与碘离子生成深蓝色复合物,其颜色将随着反应物的消失而逐渐减弱,直至消失。
5.反应结束后,读取试管中溶液的吸光度,并通过已知的吸光度和浓度的对应关系确定溶液的浓度。
6.利用实验数据计算两组溶液中反应的速率和反应的活化能。
实验结果及数据处理:根据实验步骤和公式,我们进行了以上实验并收集了以下数据:溶液温度(℃)C1(mol/L)C2(mol/L)浓度差ΔC(mol/L)Δt(s)速率v(mol/L·s)lnv25 0.002 0.002 0.001 5 0.0002 -8.5135 0.002 0.002 0.001 3 0.0003 -8.00C:0.002mol/L25℃时:Δt=5s,ΔC=0.001mol/L,则v=0.001/5=0.0002mol/L·s活化能Ea: lnk=-Ea/RT+lnA其中,A为由实验数据计算出的常数,在本次实验中A约等于5.18×10^13,R为气体常数,取8.31J/molK,利用以上公式计算可得25℃时反应的活化能Ea=-62.85kJ/mol,实验结论:根据以上实验过程,我们可以得出以下结论:1.在反应物浓度相同的情况下,反应速率与温度正相关。
化学反应速率与活化能的测定实验报告
化学反应速率与活化能的测定实验报告实验报告:化学反应速率与活化能的测定一、引言化学反应速率是指反应物转化为生成物的速率,是描述化学反应进行程度的重要指标。
反应速率与反应物浓度、温度、催化剂等因素有关,其中温度是影响反应速率的重要因素之一、本实验旨在通过测定不同温度下反应的速率常数,进而计算出活化能,探究反应速率与温度的关系。
二、实验原理1.反应速率和速率常数的概念反应速率(R)是指单位时间内反应物消耗或生成物产生的量。
对于一般的化学反应,可表示为:R=-Δ[A]/aΔt=-Δ[B]/bΔt=Δ[C]/cΔt=Δ[D]/dΔt其中,Δ[A]表示反应物A的浓度变化量,a表示反应物A的反应系数,Δt表示时间变化量。
速率常数(k)是指在一定温度下反应速率与反应物浓度之间的比例关系。
对于一般的化学反应,可表示为:R=k[A]^m[B]^n其中,[A]和[B]分别表示反应物A和B的浓度,m和n分别为反应物A和B的反应级数。
2.反应速率与温度的关系根据阿伦尼乌斯方程,反应速率常数与温度之间存在着指数关系,即:k=Ae^(-Ea/RT)其中,k为反应速率常数,A为指前因子,Ea为活化能,R为气体常数,T为温度。
根据上述公式,可以通过测定不同温度下的反应速率常数,计算出活化能。
三、实验步骤1.实验前的准备工作:(1)准备实验所需的化学药品和试剂;(2)清洗和烘干实验所需的玻璃仪器和实验器皿;(3)设置实验室的恒温水浴槽。
2.实验操作步骤:(1)在恒温水浴槽中设置一系列不同温度的温度槽,分别为T1、T2、T3、T4...;(2)在每个温度槽中,加入一定量的反应物A和B,并在恒温条件下进行反应;(3)在反应开始后的不同时间点,取样并测定反应物A或生成物的浓度;(4)根据实验数据计算反应速率常数k,并绘制反应速率常数与温度的关系图;(5)根据实验数据,利用阿伦尼乌斯方程计算活化能。
四、实验结果与分析根据实验数据,可以得到不同温度下的反应速率常数k,并绘制出反应速率常数与温度的关系图。
化学反应速率与活化能的测定实验报告
化学反应速率与活化能的测定实验报告一、实验目的1、了解浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。
2、测定过二硫酸铵与碘化钾反应的反应速率,并计算反应级数、速率常数和活化能。
3、掌握通过实验数据作图和计算来分析化学反应动力学参数的方法。
二、实验原理在水溶液中,过二硫酸铵与碘化钾发生如下反应:(NH₄)₂S₂O₈+ 3KI =(NH₄)₂SO₄+ K₂SO₄+ I₃+2NH₄I这个反应的速率可以通过测定在一定时间内生成的碘与淀粉作用显蓝色所需的时间来确定。
在保持溶液总体积不变的条件下,改变反应物的浓度,测定不同浓度下反应所需的时间,从而计算出反应速率。
根据反应速率方程:v = k (NH₄)₂S₂O₈^m KI ^n ,通过一系列实验数据,可以分别确定 m 和 n 的值,即反应对过二硫酸铵和碘化钾的反应级数。
反应速率常数 k 可以通过不同浓度下的反应速率计算得出。
通过测定不同温度下的反应速率常数,可以利用阿仑尼乌斯公式计算反应的活化能 Ea:k = A e^(Ea/RT)其中,A 为指前因子,R 为气体常数,T 为绝对温度。
三、实验仪器与试剂1、仪器秒表温度计恒温水浴槽烧杯(50ml、100ml)玻璃棒量筒(10ml、25ml)2、试剂020mol/L (NH₄)₂S₂O₈溶液020mol/L KI 溶液001mol/L Na₂S₂O₃溶液02%淀粉溶液020mol/L KNO₃溶液020mol/L (NH₄)₂SO₄溶液四、实验步骤1、浓度对反应速率的影响在室温下,向四个 50ml 烧杯中分别加入 5ml 020mol/L KI 溶液、5ml 001mol/L Na₂S₂O₃溶液和 1ml 02%淀粉溶液,混合均匀。
再分别向四个烧杯中依次加入 5ml 020mol/L (NH₄)₂S₂O₈溶液(用量筒准确量取)、25ml 020mol/L (NH₄)₂S₂O₈溶液和 25ml 蒸馏水、10ml 020mol/L (NH₄)₂S₂O₈溶液和 40ml 蒸馏水、0ml020mol/L (NH₄)₂S₂O₈溶液和 50ml 蒸馏水。
化学反应速度、反应级数和活化能的测定
化学反应速度、反应级数和活化能的测定一、实验目的(1)了解浓度、温度和催化剂对反应速度的影响。
(2)测定过二硫酸铵与碘化钾反应的平均反应速度、反应级数和活化能。
二、预习与思考(1)预习化学反应速度理论以及浓度、温度和催化剂对反应速度的影响等有关内容。
(2)思考下列问题:①在向KI 、淀粉和Na 2S 2O 3混合溶液中加入(NH 4)2S 2O 8时,为什么必须越快越好? ②在加入(NH 4)2S 2O 8 时,先计时后搅拌或者先搅拌后计时,对实验结果有什么影响?三、基本原理在水溶液中,过二硫酸铵与碘化钾发生如下反应,即(NH 4)2S 2O 8+3KI====(NH 4)2SO 4+K 2SO 4+KI 3反应的离子议程式为--+I O S 3282====--+3242I SO (1) 该反应的平均反应速度与反应物物质的量的浓度的关系可用下式表示n m I c O S kc tO S c )()()(282282---∙≈∆∆-=υ式中,)(282-∆O S c 为-282O S 在t ∆时间内物质的量浓度的改变值;)(282-O S c 、n I c )(-分别为两种离子初始物质的量浓度(mol·L -1);k 为反应速度常数;m 和n 为反应级数。
为了能够测定)(282-∆O S c ,在混合(NH 4)2S 2O 8和KI 溶液时,同时加入一定体积的已知浓度的Na 2S 2O 3溶液和作为指示剂的淀粉溶液,这样在反应(1)进行的同时,也进行如下的反应--+32322I O S ====--+I O S 3262 (2) 反应(2)进行得非常快,几乎瞬间完成,而反应(1)却慢得多,所以由反应(1)生成的-3I 立即与-232O S 作用生成无色的-262O S 和-I 。
因此,在反应开始阶段,看不到碘与淀粉作用而产生的特有的蓝色,但是一旦Na 2S 2O 3耗尽,反应(1)继续生成的微量的-3I 立即使淀粉溶液显示蓝色。
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实验
(实验开始前须写好一、二内容,报告可以双面打印)
学院专业班级姓名
实验地点日期指导教师学号
一、实验目的:
二、实验原理:
实验测定的反应为:
已知此反应的机理如下:
其反应速率与反应物浓度的关系用下式表示:
为了能够测出一定时间内H2O2浓度的变化量,在H2O2和KI的混合溶液中加入一定体积的已知浓度的Na2S2O3溶液和淀粉溶液(指示剂)。
这样在反应(1)进行的同时也进
行着如下反应:
反应生成的微量I2很快与淀粉反应,使溶液显蓝色。
由上述方程式可以推出,速率方程式为:
反应速率常数为:
记录下反应开始到溶液出现蓝色的△t,从上式中求出不同温度下的反应速率常数
值。
由下面的公式计算活化能。
三、实验数据记录及处理:。