丙酮碘化反应速率方程.doc

丙酮碘化反应速率方程温度 20.5C 大气压 1.0196105 Pa、实验目的1 掌握微分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。、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，其反应式为设丙酮碘化反应速率方程式为： 式中：r为丙酮碘化的反应速率，k为反应速率常数，指数、和分别为丙酮，酸和碘的分级数。将该式取对数： 在丙酮、酸和碘三种反应物中，先固定其中两种反应物的浓度，配制第三种物质浓度不同的一系列溶液。这样一来，反应速率只是第三种物质浓度的函数。以 对该组分浓度的对数lg Ci作图，应为一直线，直线的斜率即为对该物质的反应级数。同法，可得其它两种物质的反应级数。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。根据朗伯-比耳定律，碘溶液对单色光的吸收遵守下列关系式：式中，T为透光率。I和I。分别为某一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。如已知a和b，则可计算出反应速率。若c酸c丙 c 碘，实验表明lgT 对t作图为一直线。即 不随时间而变，这就意味着反应速率与碘的浓度无关。即该反应对碘为零级。、仪器与试剂722分光光度计 1套 丙酮标准液 (2.000moldm-3) 刻度移液管（10 ml、20ml） 各3支 HCL标准液 (2.000 moldm-3) 秒表 1块 I2标准液 (0.01 moldm-3)容量瓶（25ml） 7个、实验步骤1 仪器准备（1） 调整分光光度计，将波长调至470nm。（2） 用蒸馏水作参比反复调0T%，100T%。2. 测a , b值3. 按表中各物质用量配物质溶液，分别测其吸光度随时间变化取7个（17号）洁净、干燥的25ml容量瓶，用移液管按表的用量，依次加入丙酮溶液，HCl溶液和H2O，塞好瓶塞，将其充分混合。用移液管量取碘液加入1号容量瓶，迅速摇匀，定容。用此液荡洗比色皿23次后注满放入比色皿架，置于光路中，每隔 1min读一次数，直到A小于0.12。用同样的步骤测其它几个溶液(其中2、4、5、6、7号每隔0.5min读一次数)。每种溶液测定之前，需用蒸馏水校正零点。、数据记录和处理1、 ab值的测定：0.001mol.L-1碘溶液的吸光度A(测试波长为470nm)平均值ab 0.312 0.310 0.3130.312312注：ab=A/C碘=2、 系列溶液的配制：编号1234567V（HCl）2.502.502.502.502.501.653.75V（丙酮）2.502.502.501.653.752.502.50V（碘液）5.002.504.002.502.502.502.503、 系列溶液的吸光度随时间t的变化：(测试波长为470nm)编号1t/s 82166205239291347402455511559A0.6070.5550.5280.5040.4680.4400.3890.3510.3120.2741t/s612668721A0.2360.1970.1532t/s 6486114142175208236265292A0.2990.2740.2630.2390.2110.1860.1640.1430.1213t/s 53110171228283344404464524A0.4850.4520.3990.3580.3210.2770.2340.1890.1434t/s 6489114145173204234265299338A0.3090.2960.2810.2660.2530.2400.2200.2080.1940.1704t/s366402439A0.1540.1350.1195t/s 5686114145178207A0.2790.2510.2230.1850.1450.1146t/s 5684115150182210238269297331A0.3120.2960.2790.2610.2490.2300.2230.2090.1940.1796t/s364392427456A0.1590.1450.1240.1107t/s 5683113145170203231A0.2860.2580.2260.1950.1660.1310.1004、 系列溶液的吸光度A随时间t的变化曲线：1：A = b +m * tParameter Value Error-b 0.6747 0.00343m -7.14538E-4 7.64009E-6-R SD N P-0.99937 0.00537 13 0.00012:A = b + m * tParameterValue Error-b 0.34679 0.00288m -7.72481E-4 1.60116E-5-R SD N P-0.99871 0.00331 8 0.00013:A = b +m * tParameter Value Error-b 0.52633 0.00213m -7.27986E-4 6.57167E-6-R SD N P-0.99971 0.00299 9 0.00014:A = b + m * tParameter Value Error-b 0.34074 0.00133m -5.05962E-4 4.96939E-6-R SD N P-0.99947 0.0021113 0.00015:A = b + m * tParameter Value Error-b 0.34531 0.00375m -0.00111 2.65827E-5-R SD N P-0.99886 0.00338 6 0.00016:A = b + m * tParameter Value Error-b 0.33808 0.00178m -4.9372E-4 6.29001E-6-R SD N P-0.99903 0.00292 14 0.00017:A = b + m * tParameter Value Error-b 0.34624 0.00133m -0.00106 8.61014E-6-R SD N P-0.99984 0.00134 7 0.0001编号斜率C碘C酸C丙酮斜率/-ablgC碘lgC酸lgC丙酮lg(斜率/-ab)k1-7.14538E-40.0020.20.22.29019E-6-2.699-0.699-0.699-5.6405.7255E-52-7.72481E-40.0010.20.22.47590E-6-3-0.699-0.699-5.6066.1898E-53-7.27986E-40.00160.20.22.33329E-6-2.796-0.699-0.699-5.6325.8332E-54-5.05962E-40.0010.20.1321.62167E-6-3-0.699-0.897-5.7906.1427E-55-0.001110.0010.20.283.55769E-6-3-0.699-0.553-5.4476.3530E-56-4.9372E-40.0010.1320.21.5824E-6-3-0.879-0.699-5.8015.9939E-57-0.001060.0010.280.23.39744E-6-3-0.553-0.699-5.4696.0669E-55、 由直线斜率求反应级数：lg(斜率/-ab) = b + k * lgC碘ParameterValue Error-b -5.95218 0.03085k -0.11519 0.01088-R SD N P-0.99557 0.00236 3 0.05998lg(斜率/-ab) = b + k * lgC丙酮ParameterValue Error-b -4.90288 0.03265k 0.99319 0.04472-R SD N P-0.998990.01092 3 0.02865lg(斜率/-ab) = b + k * lgC酸Parameter Value Error-b -4.90016 0.02981k 1.02089 0.04125-R SD N P-0.99918 0.00953 3 0.02571编号斜率C碘C酸C丙酮级数x级数y级数z1-7.14538E-40.0020.20.2-0.1151927.72481E-40.0010.20.23-7.27986E-40.00160.20.24-5.05962E-40.0010.20.1320.993195-0.001110.0010.20.286-4.9372E-40.0010.1320.21.020897-0.001060.0010.280.2平均值k=（k1+k2+k7）=6.043210-5Lmol-1s-1速率方程：级数的相对误差： 丙酮 ：Er=(0.99319-1)1100%= -0.681% 盐酸 ：Er=(1.02089-1)1100% = 2.089%、讨论由于反应并不停留在一元卤化丙酮上，还会继续反应下去。故采用