化学反应速率的测定

时间。此实验编号记为VI。同样方法在热水中进 行高于室温10℃的实验。此实验编号记为VII
实验编号 反应温度t/℃ 反应时间t/s 反应速率v
Ⅵ
Ⅳ
Ⅶ
3、催化剂对反应速率的影响 按表1实验IV的用量，把碘化钾、硫代硫酸钠、 硝酸钾和淀粉溶液加到150mL烧杯中，再加入2滴 0.02mol.L－1Cu(NO3)2溶液，搅匀然后迅速加入 过二硫酸铵溶液，搅动记时。将此实验的反应速率 与表1中实验IV 的反应速定性地进行比较。
基本操作
1、量筒的使用 2、秒表的使用 3、数据处理方法
实验原理
水溶液中过二硫酸铵和碘化钾发生如下反应： S2O82－ + 3I－===2SO42－ + I3－
（1）
其反应的微分速率方程可表示为：
m v = k cS O 2 c In－
2 8
平均速率 v＝
－ cS O 2－
2 8
t
为了能够测出反应在△t时间内S2O82－浓度的 改变值，需要在混合(NH4)2S2O8和KI溶液的同时， 加入一定体积已知浓度的Na2S2O3溶液和淀粉溶液， 这样在反应（1）进行的同时还进行下面的反应： I3－ + 2S2O32－ ==3I－ +S4O62－ (2 )
实验内容
1、浓度对化学反应速率的影响 2、温度对反应速率的变化 3、催化剂对反应速率的影响
室温下，用量筒分别量取20.0 mL 0.20 molL－1KI 溶液以及8.0 mL 0.010 molL－1 Na2S2O3溶液和2.0mL 0.4％淀粉溶液，全部加入烧杯中，混合均匀。然后用 另一量筒取20.0 mL 0.20 molL－1 (NH4)2S2O8溶液，迅 速倒入上述混合液中，同时启动秒表，并不断搅动， 仔观察。当溶液刚出现蓝色时，立即按停秒表，记录 反应时间和室温。
从反应式（1）和（2）可以看出，S 从反应式（1）和（2）可以看出，S2O82－减 减少量的一半，所以S 少的量为S 少的量为S2O32－减少量的一半，所以S2O82－在时 间△t内减少的量可以从下式求得
c S O 2－ =
2 8
c S O 2－
2 3
2
Hale Waihona Puke Baidu
实验中，通过改变反应物S2O82－和I－的初始浓度， 测定消耗等物质的量的S2O82－所需要的不同的时间间 隔（△t），计算得到反应物不同初始浓度的初速率， 进而确定该反应的微分速率方程和反应速率常数。
化学反应速率的测定
目的与要求 实验的重点和难点 仪器和试剂 基本操作 实验原理 实验内容 数据记录和处理 数据记录和处理 思考题 注意事项 注意事项
实验目的与要求
1、了解浓度、温度和催化剂对反应速率的影响 2、学习过二硫酸铵与碘化钾反应的反应速率测定 的原理和方法，计算反应速率和反应速率常数。
思考题
1、实验中取试剂的量筒没有分开专用对 实验结果由何影响？ 2、加KNO3和(NH4)2SO4的作用是什么？
重点与难点 数据处理 作图法处理数据
仪器与试剂 仪器： 烧杯 大试管 量筒 秒表 温度计 水浴锅 液体药品： 0.20molL－1(NH4)2S2O8 0.20molL－1KI 0.010molL－1Na2S2O3 0.20molL－1 (NH4)2SO4 0.02molL－1Cu(NO3)2 材料：冰 0.20molL－1KNO3 0.4%淀粉溶液
lg k = A Ea 2.303 RT
实验编号 反应温度t/℃ 反应时间t/s 反应速率v 反应速率常数k
Ⅵ
Ⅳ 室温
Ⅶ
实验编号 反应速率常数k/mol－1ls－1 lg k
1 T
室温的平均速 率常数值
Ⅵ
Ⅶ
反应活化能Ea/kJmol－1
注意事项
(NH4)2S2O8一定要最后加，同时快速按下秒表。
数据记录与处理 1、反应级数和反应速率常数的测定(用作图法) m v = kc S O 2 c In
2 8
lg v = m lg cS O 2－ ＋ n lg c I－ ＋ lg k
2 8
实验编号 lgv lg c(S2O82－) lg c(I－) m n 反应速率常数k
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
k
2、反应活化能的计算
室温
实 验 编 号 0.20molL－1(NH4)2S2O8 0.20molL－1KI 0.010molL－1Na2S2O3 0.4%淀粉溶液 0.20molL－1KNO3 0.20molL－1 (NH4)2SO4 混合液至反应 物的起始浓度 (molL－1) 反应时间t/s S2O82－的浓度变化c S2O82－/molL－1 反应速率v (NH4)2S2O8 KI Na2S2O3 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
℃
Ⅳ Ⅴ
20.0 20.0 8.0 2.0 0 0
10.0 20.0 8.0 2.0 0 10.0
5.0 20.0 8.0 2.0 0 15.0
20.0 10.0 8.0 2.0 10.0 0
20.0 5.0 8.0 2.0 15.0 0
试剂用量 (mL)
2、温度对反应速率的变化 按表1实验IV中的药品用量，将装有碘化钾、 硫代硫酸钠、硝酸钾和淀粉混合溶液的烧杯和装有 过二硫酸铵溶液的小烧杯，放入冰水浴中冷却，待 它们温度冷却到低于室温10℃时，将过二硫酸铵溶 液迅速加到碘化钾等混合溶液中同时计时并不断搅 动，当溶液刚出现蓝色时，记录反应