碘钟反应实验报告

碘钟反应一 实验目的 1了解浓度、温度对反应速率的影响。2学习测定K2S2O8 氧化KI 的反应速率常数及活化能的原理和方法。3练习用计算法、作图法处理实验数据。二 实验原理 水溶液中，228 与KI发生如下反应的离子方程式S2O82-I-ISO2-在温度和离子强度不变，反应速率与反应物浓度的关系可近似表示为即动力学方程： -d S2O82-dtk S2O82-m-n通常人们认为S2O82-氧化I-通常经历两个步骤S2O82-I- IS2O8-。（）IS2O8- I- ISO2-。（）反应（）为速控步骤，则其速率方程为-dS2O82-dtkS2O82-I-若I-不变（ I- S2O82-）则其速率方程为 -dS2O82-dtkS2O82-kkI-，上述反应假定为准一级反应，则 S2O82- ktS2O82- 以S2O82- 对时间t作图，即可求得反应速率常数k 为了保持I- 不变，本实验采用加入S2O2方法：S2O2-II-SO2- 此反应很快，可认为瞬间完成。由加入的Na2S2O3的体积及其浓度，可以算出每次溶液呈现蓝色时所消耗的Na2S2O3的量，从而求出此时刻的S2O82-，得到一系列K2S2O8的浓度及其对应的反应时间，从而求的速率常数k1，改变反应温度，可求得不同反应温度的k1值，根据阿仑尼乌斯公式 =Ea/RT 取对数Ea/RT以对1/T 作图，求出直线斜率，即可求得活化能Ea 三 装置和流程简图仪器：恒温槽，电子秒表，微量注射器，量筒（10ml），移液管(25ml，10ml)，吸耳球，环形搅拌器，大试管，容量瓶，烧杯试剂：(228 .molL-1) (0. molL-1) Na2S2O3 (0.01molL-1) 淀粉 (， /)流程：.恒温槽调至所需温度，恒温。.大试管装入ml蒸馏水，ml溶液，ml淀粉液，恒温分钟228放入容量瓶中恒温分钟3 用微量注射器取lNa22注入大试管中，用环形搅拌器使其混合均匀。4 移液管取 ml已恒温228注入大试管，流出一半时计时，至溶液颜色变蓝，暂停秒表，记下时间读数，立即再加入lNa22，搅拌溶液，开动秒表，继续计时颜色变化暂停记时，重复记五次。四 原始数据及数据处理 22 25 28 31 34S2O82-S2O82-t1419”97328”31245”18213”87153”280.0266-3.629 t2947”56633”68508”71401”24321”430.0261-3.646 t31327”31952”31724”02549”40504”770.0256-3.682 t41713”841318”62955”87747”27637”490.0252-3.682 t52106”371640”621231”00953”93810”240.0247-3.700五 实验结果及讨论 思考题：1. 碘钟反应的基本条件是什么？答：（1）在反应过程中维持I-不变，为此本实验采用补偿法，通过加入一定浓度的Na2S2O3来维持I-在反应过程中不变。（2）在测反应活化能时，要求在实验温度范围内Ea不随温度变化。2.根据实验原理及实验方法，活化能的测定是否可以简化？答：可以。如果我们所需数据仅为活化能Ea，由书中式（7）S2O82- ktS2O82- 如果固定反应后，S2O82-不变，即Kt=S2O82-S2O82-=C(常数) -（11）对上式左右取对数得k+t=C将上式代入（10）式得：C -t=Ea/RT 整理得t=C+ Ea/RT-作1/T对t直线，斜率为Ea/R，即可求得Ea。 实验讨论1. 所用的试剂若混有少量的Fe+，Cu+，对反应会有催化作用，必要时要加入缓冲试剂，来消除这些离子的影响。2. 向混合溶液中加入228 ，要越快越好。3. 为保证实验数据的准确性，在反应过程中要注意恒温的控制以及温度的调节。4. 实验温度不能太，否则速率太快不易控制，实验误差大。5. KI溶液不稳定，易被空气氧化而使无色溶液变成淡黄色而导致反应时间缩短，配好以后的三个小时内可照常使用。放置时间长若溶液变黄，可滴加Na2S,直至黄色褪去即可继续使用。6. 反应中的搅拌速度对反应时间