丙酮碘化实验报告-2

实验二十二丙酮碘化【实验目的】测定用酸作催化剂时丙酮碘化反应的速率常数及活化能。初步认识复杂反应机理，了解复杂反应的表观速率常数的求算方法。【实验原理】一般认为按照两步进行：第一步为丙酮烯醇化反应，其速率常数较小，可逆反应（速控步骤）第二步是烯醇碘化反应，它是一个快速的且能进行到底的反应。由此，丙酮的烯醇化反应的速率取决于丙酮及氢离子的浓度，如果以碘化丙酮浓度的增加来表示丙酮碘化反应的速率，则此反应的动力学方程式可表示为:式中，CE为碘化丙酮的浓度;CH+为氢离子的浓度;CA为丙酮的浓度;k表示丙酮碘化反应总的速率常数。由第二步反应可知，则本实验利用分光光度计时刻监测丙酮碘化反应过程中碘的浓度，从而求出反应的速率常数。若在反应过程中，丙酮的浓度远大于碘的浓度且催化剂酸的浓度也足够大时，则可把丙酮和酸的浓度看作不变，则可得：按照朗伯-比耳(Lambert-Beer)定律：透光率可表示为:透光率与碘的浓度之间的关系可表示为:

综上两式可得：

由lgT对t作图可得一直线，直线的斜率为kεlCACH+。式中εl可通过测定一已知浓度的碘溶液的透光率，由(7)式求得，当CA与CH+浓度已知时，只要测出不同时刻丙酮、酸、碘的混合液对指定波长的透光率，就可以利用上式求出反应的总速率常数k。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(Arrhenius)关系式估算反应的活化能。

据处理】所测实验数据列表30．0℃35．0℃时间/min透光率T（%）lgT0透光率T（%）lgT049.5-0.3054151.6-0.2874250.9-0.2933252.5-0.2798452.5-0.2798353.5-0.2716654.4-0.2644454.8-0.2612856.5-0.2480556.2-0.25031058.7-0.2314657.9-0.23731261.0-0.2147760.0-0.22181463.4-0.1979861.9-0.20831665.8-0.1818963.9-0.19451868.5-0.16431065.8-0.18182071.2-0.14751168.2-0.16622274.0-0.13081270.5-0.15182477.0-0.11351372.9-0.13732680.1-0.09641475.3-0.12322883.2-0.07991577.8-0.10903086.2-0.06451680.4-0.09473289.9-0.04621783.1-0.08043493.4-0.02971886.0-0.06553697.0-0.01321988.7-0.05213899.7-0.00132091.7-0.037630.0℃时碘液透光率44.2%2195-0.02233545.3%098.1-0.0083LinearLinearRegressionforData1_B:Y=-0.31183+0.00824*X0.99975LinearRegressionforData1_B:LinearRegressionforData1_B:Y=-0.30079+0.01374*X0.998811、的计算：30.0℃时碘液透光率44.2%3545.3%=0.01979mol·dm-3则30.0℃:Log0.442=-0.35458=0.35458/0.01979=17.91735.0℃:Log0.453=-0.3439=0.3439/0.019792、反应速率常数计算：1.869mol·dm-330.0℃时碘液透光率44.2%拟合直线斜率K10.008243545.3%拟合直线斜率K20.01373=0.000123同理