丙酮碘化反应的速率方程

1、0实验报告实验名称：丙酮碘化反应的速率方程姓名：学号：班级：同组：时间：一、实验目的1、掌握用孤立法确定反应级数的方法。2、测定酸催化作用下丙酮酸碘化反应的速率常数。3、通过本实验加深对复杂反映特征的理解。二、实验原理大多数化学反应是由若干个基元反应组成的。这类复杂反应的反应速率和反应活度之间的关系大多不能用质量作用定律预示。以实验方法测定反应速率和反应物活度的计量关系，是研究反应动力学的一个重要内容。对复杂反应可采用一系列实验方法获得可靠的实验数据并据此建立反应速率方程式，以其为基础，推测反应的机理，提出反应模式。孤立法是动力学研究中常用的一种方法。设计一系列溶液，其中只有某一物质的浓度不同

2、，而其他物质浓度均相同，借此可以求得反应对该物质的级数。同样亦可以得到各种作用物的级数，从而确立速率方程。丙酮碘化反应是一个复杂的反应，其反应为：在实际操作中，一定浓度范围内，通常可以用物质浓度替代活度表示某一物质对反应速率的影响，假设上述反应的反应常数方程为：dCr-才kCxCYCZdt丙酮酸碘式中：为丙酮碘化的反应速率，为反应速率常数，指数、和分别为丙酮,酸和碘的分级数。按照朗伯比耳定律，某指定波长的光通过碘溶液后的光强为，通过蒸馏水后的光强为，则透光率可表示为lgT-lgabCdC以对时间作图，其斜率为b7，若已知和，则可计算出速率方程。若c丙酮。酸c碘则值对关系为一条直线，故有-c=k

3、CXCY(碘。碘2丙酮酸A1-A2111211abCXCy丙酮酸由两个或两个以上温度的速率常数，就可以根据阿累尼乌斯关系式估算反应的活化能。三、仪器和试剂72型2光栅分光光度计容量瓶（）个烧杯（）盐酸溶液（）四、实验步骤超级恒温水浴移液管（，刻度）支丙酮溶液（）碘溶液（0.02，）l/L恒温准备、配置溶液一一分光光度计校正侧吸光系数测反应溶液的1、恒温准备、配置溶液TOC o 1-5 h z丙酮溶液（）、盐酸溶液（）、碘溶液（）将超级恒温水浴温度调至土C。2、分光光度计校正在比色皿样品池中装的蒸馏水。将波长调节盘调到处，合上盖板，选择透射模式，调节拉杆位置到调零档，按下使读数显示。调节拉杆位置

4、使装有蒸馏水的比色皿进入光路，用按键使读数显示。测量时，选择档调至吸光度（）模式。三、测吸光系数将装有蒸馏水的洗瓶和碘溶液置于恒温水浴中恒温。在一定浓度范围内，配置碘溶液，测量其吸光度，根据计算出值。四、测反映溶液的将装有丙酮溶液的磨口瓶、一定体积的盐酸溶液和碘溶液的容量瓶置于恒温水浴中恒温。待溶液恒温后，在容量瓶中移入已经恒温的一定体积的丙酮溶液，加入已恒温的蒸馏水，稀释至刻度。迅速混匀后，计时，并尽快倒入池中读数。之后，每隔。土秒读数一次，保证在吸光度回到0。之0前0能均匀采得。0点以上。五、数据处理1通过已知浓度的碘溶液求的值。碘溶液浓度2吸光度所以：2、各个反应溶液的吸光度值对时间作图

5、，求得其反应速率。反应序号23反应温度25C25C25C丙酮酸22盐酸222碘溶液1.531.5吸光度吸光度吸光度0.21380.330.21380.213850.213831.330.20380.2050.372.000.2020.3752.333722.66363.00930.3653.333623.6636850.354.33820.3434数据记录:反应序号525C反应温度35C2丙酮酸24盐酸21.5碘溶液1.5吸光度吸光度850.20220.250.1836300.5058030.750530.15.173.151.25031.50350.131.750290.1320240.12

6、2.250.1582.50.15313032.750.150303.250.145图:反应10.220-0.215-0.210-0.205-0.200-0.195-0.190-0.185-0.180-0.1750123450.220-t/min由图可得其线性方程为：O则其斜率为：所以斜率X反应X/由图可得其线性方程为：X则其斜率为：所以斜率X反应0.20-I0.18-0.16-0.14-0.12-0.10-012345t/min由图可得其线性方程为则其斜率为：-0.0所以斜率反应0.51.01.52.02.53.00.03.5由图可得其线性方程为则其斜率为：所以斜率反应0.19-0.18-0.

7、17-A0.16-0.15-0.14一一-0.5t/min由图可得其线性方程为：则其斜率为：所以斜率、根据速度求，及。因为在为C时:所以:A1-A211根据t2t1abCXCY丙酮酸得到:反应1:1=，（0.217-0.X167X901)6/8(.X40.8.61X606.16)=X3反应2:2=，（.389-0.X370X)1/6(84X.06.86X160.16)=X反应3:3=，（.185-0.1X01X)1/6(84X.068.6X320.16)=X反应4:4=，（.182-0.X106X)1/6(83X.06.871X60.32)=X所以，：=（，：1+，2+），/34+=，34.X

8、51-04当3时：5、根据不同温度的速率常数，计算丙酮碘化反应的活化能因为：所以8.3X2149X830X8ln(5X.X5X六、思考题问：动力学实验中，正确计算时间是很重要的步骤。本实验中，从反应物开始混合到开始读数，中间有一段不短的操作时间，这对实验有无影响？答：理论上有影响，但实际上几乎没有影响，理论系统误差小于千分之一。而且反应刚开始会有很多不确定因素反应液是否完全混匀、生成中间体浓度需要多长时间达到稳态近似法处理的条件等。且因为实验是依据（）取得反应速率的。而在实验条件下，（）为一条直线，故计时稍晚，实验得到的数据是正确实验条件下的部分，但其仍为直线，直线的斜率仍旧是反应的速率。但是如果计时过晚，使得反应殆尽，则（）会很小，作图时容易出现大的误