化学反应速率及活化能的测定

1、1化学反应速率及活化能的测定化学反应速率和活化能的测定化学反应速率和活化能的测定 从实验结果获得反应物浓度、温度、催化从实验结果获得反应物浓度、温度、催化剂对反应速率的影响剂对反应速率的影响 根据根据ArrheniusArrhenius方程式，学会使用作图法方程式，学会使用作图法测定反应活化能测定反应活化能 练习移液管（吸量管）的使用及恒温操作练习移液管（吸量管）的使用及恒温操作实验目的实验目的2化学反应速率及活化能的测定实验原理实验原理S2O82- + 3I- = 2SO42- + I3- t t) )O Oc(Sc(Sr r2 28 82 22S2O32- + I3- = S4O62- +

2、 3I- 2)Oc(S2)Oc(S)Oc(S232232282？Na2S2O3 + 淀粉淀粉化学反应速率及活化能的测定t 2)Oc(St 2)Oc(St)Oc(Sr232232282nmIcOSkcr)()(282klg)I ( clgn)OS( clgmrlg282速率常数速率常数反应级数反应级数I- 恒定恒定S2O82- 恒定恒定)OS( clgrlg282)I ( clgrlg斜率斜率=m斜率斜率=nm=n=1反应速率反应速率方程式：方程式：4化学反应速率及活化能的测定228rkc S Oc Imn（） （ ）求反应速率：求反应速率： t2)OS( ct2)OS( cr232232m=n

3、=15化学反应速率及活化能的测定RT303. 2EAlgklgaT1)R303. 2E(Algklga求活化能：求活化能： Ea=-2.303R(斜率斜率) lgkT影响影响k！ 活化能活化能 斜率斜率纵坐标纵坐标横坐标横坐标6化学反应速率及活化能的测定基本操作基本操作移取一定移取一定体积液体体积液体: 量筒（量杯）量筒（量杯）:粗略量取粗略量取移液管：无分刻度移液管：无分刻度吸量管：有分刻度吸量管：有分刻度移取移取1.60mL液液体时选用体积接体时选用体积接近的近的2mL吸管吸管移液管移液管:准确移取准确移取滴定管滴定管: 接近！接近！化学反应速率及活化能的测定基本操作基本操作洗涤洗涤润洗润

4、洗取液取液洗液洗液 自来水自来水 2、吸管末端要伸入液面下、吸管末端要伸入液面下1cm3、 “调整液面下降至与标线相切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将移取溶液放入接受溶液的容器中”的的操作均要求烧杯倾斜操作均要求烧杯倾斜45度，吸管垂直，管度，吸管垂直，管尖靠在容器壁上尖靠在容器壁上4、 停留停留15s？放液放液蒸馏水蒸馏水 1、移取液体润洗、移取液体润洗3次次8化学反应速率及活化能的测定9化学反应速率及活化能的测定化学反应速率及活化能的测定实验数据的表示方法及处理实验数据的表示方法及处理列表法列表法作图法作图法方程式法方程式法lgK1/T速率常数速率常数- -温

5、度曲线温度曲线不合不合理理1/298 1/308 1/318原点不原点不一定是一定是011化学反应速率及活化能的测定 一般以主变量作横轴，应变量作纵轴一般以主变量作横轴，应变量作纵轴 坐标轴比例选择的原则坐标轴比例选择的原则: 首先图上的最小分度与仪器的最小分度一致，要首先图上的最小分度与仪器的最小分度一致，要能表示出全部有效数字能表示出全部有效数字 其次是要方便易读，例如用其次是要方便易读，例如用1 cm (即一大格即一大格)表示表示1，2，5这样的数比较好，而表示这样的数比较好，而表示3，7等数字则不好等数字则不好 还要考虑充分利用图纸，不一定所有的图均要把还要考虑充分利用图纸，不一定所有

6、的图均要把坐标原点作为坐标原点作为0，可根据所作的图来确定，可根据所作的图来确定作图法作图法12化学反应速率及活化能的测定 把所测得的数值画到图上，就是代表点，这些点把所测得的数值画到图上，就是代表点，这些点要能表示正确的数值。若在同一图纸上画几条直要能表示正确的数值。若在同一图纸上画几条直(曲曲)线时，则每条线的代表点需用不同的符号表线时，则每条线的代表点需用不同的符号表示示 在图纸上画好代表点后，根据代表点的分布情况，在图纸上画好代表点后，根据代表点的分布情况，作出直线或曲线。这些直线或曲线描述了代表点作出直线或曲线。这些直线或曲线描述了代表点的变化情况，不必要求它们通过全部代表点，而的变

7、化情况，不必要求它们通过全部代表点，而是能够使代表点均匀地分布在线的两边是能够使代表点均匀地分布在线的两边作图法作图法13化学反应速率及活化能的测定 曲线的具体画法曲线的具体画法: 先用笔轻轻地按代表点先用笔轻轻地按代表点的变化趋势，手描一条曲线，然后再用曲的变化趋势，手描一条曲线，然后再用曲线板逐段凑合手描曲线，作出光滑的曲线线板逐段凑合手描曲线，作出光滑的曲线 图作好后，要写上图的名称，注明坐标轴图作好后，要写上图的名称，注明坐标轴代表的量的名称、所用单位、数值大小以代表的量的名称、所用单位、数值大小以及主要的测量条件及主要的测量条件作图法作图法化学反应速率及活化能的测定实验序号实验序号反

8、应温度反应温度/试剂的用量试剂的用量/ml0.20mol/LK2S2O8溶液溶液1052.5101010100.20mol/L KI溶液溶液101010101010100.010mol/LNa2S2O3溶液溶液88888880.2%淀粉溶液淀粉溶液44444440.20mol/L(NH4)2SO4溶液溶液057.50000反应的起始浓反应的起始浓度度/MK2S2O8KINa2S2O3反应时间反应时间t/s反应速率反应速率r反应速率常数反应速率常数k/1/T/lgk/数据记录及处理数据记录及处理常温常温高高10高高200催化催化剂剂量筒量筒15化学反应速率及活化能的测定 序号序号、反应温度比室温

9、分别约高反应温度比室温分别约高10 10 、2020 序号序号为加催化剂为加催化剂2-32-3滴滴0.02mol/L Cu(NO0.02mol/L Cu(NO3 3) )2 2 序号序号为求为求、的速率常数的平均值的速率常数的平均值 求活化能时以实验求活化能时以实验、的的lgklgk对对1/T1/T作图，作图，由直线斜率求反应的活化能由直线斜率求反应的活化能E Ea a= =2.303R2.303RS S，S S代表斜率代表斜率 比较序号比较序号、的反应速率大小的反应速率大小 注意注意16化学反应速率及活化能的测定思考题思考题1 若不用若不用S2O82-，而用，而用I-或或I3-的浓度变化来表

10、示反应的浓度变化来表示反应速率，则反应速率常数速率，则反应速率常数k是否一样？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，则反应速率常数化率来表示，则反应速率常数k与计量系数有关与计量系数有关 反应速率如果用反应进度反应速率如果用反应进度随时间的变化率来表随时间的变化率来表示，则反应速率常数示，则反应速率常数k与计量系数无关与计量系数无关17化学反应速率及活化能的测定思考题思考题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？是否就停止了？ 根据反应根据反应 当当S2O32-消耗完以后，淀粉遇消耗完以后，淀粉遇I3-显示蓝色。所以显示蓝色。所以溶液中出现蓝色后，只是表示溶液中出现蓝色后，只是表示(2)式停止，式停止，(1)式可式可能仍在反应能仍在反应S2O82- + 3I- = 2SO42