量气法测定过氧化氢催化分解反应速率系数[精选].ppt

华东理工大学 East China University of Science And Technology 量气法测定过氧化氢催化分解反应速率系数 一、实验目的 测定H2O2分解反应的速率系数和级数； 了解一级反应的特点。 过氧化氢催化分解反应是一级反应 一级反应： 具有时间?1的量纲，表达为t?1。一级反应速率系数的值与浓度单位无关。 对t 作图是一条直线，斜率的负值即 。 二、实验原理 由此可见第一步是控制步骤，即整个反应的速率取决于第一步。因此，用慢反应的速率来表示整个反应的速率。 由一级反应的动力学特征可知：只要通过实验测得不同反应时刻t 时过氧化氢的浓度ct , 用　　　　 作图，由直线的斜率就可得到表观速率系数k1　 在物理化学实验中测定的不是ct~t 的关系，而是物理性质与时间的关系，即物理量代浓度。 零时刻可以任意选取 三、仪器与试剂 试剂：H2O2溶液（3％）， KI溶液（0.2mol/L） 仪器：H2O2分解测定装置， 超级恒温槽，5mL 移液管 四、实验步骤 调节超级恒温水槽的温度； 用双连球鼓气，使皂膜润湿气管壁，并在量气管下部压出3～5个皂膜备用（润湿和压皂膜时，三通都必须调至双连球和量气管两通的状态，皂膜压好后，三通可调至三不通状态备用）； 向反应管中加入3％的H2O2溶液5mL及一个磁力搅拌子恒温10min，向小试管中加入0.2mol/L的KI溶液，恒温10min； 将KI溶液倒入反应管中，打开磁力搅拌器。 充分混合1～1.5min后，塞上反应管上的橡皮塞，同时旋转三通活塞至反应管和量气管两通的状态，使反应放出的氧气进入量气管。此时秒表开始，同时记录记下量气管中皂膜对应的位置读数Z0，以后每隔1min记录一次读数Zt ，共10次。 约二十分钟后，皂膜不再变化，记录皂膜位置读数为 。 实验注意事项： （1）润湿时，量气管中不能有肥皂泡沫存在，否则后面形成的皂膜易破裂。反应开始后，反应管和量气管的整个回路中不能有肥皂液液体存在，否则反应放出的氧气不能把皂膜升上去（液封）。 （2）记录Z0时， Z0的位置最好在45mL的刻度线以下，而且应记录2～3组皂膜的Z0位置，以防实验过程中你所观察的那个皂膜破裂时，无需重做实验。 （3）Z0 –Z1的值应在4mL~7mL之间，否则必须重做实验。如果Z0 –Z14mL，重做时可适当缩短反应混合时间，如果Z0 –Z17mL，重做时可适当延长反应混合时间。 （4）废液及搅拌子一起倒入烧杯中。 （5）反应管及小试管清洗后放回干燥箱，量气管清洗后倒置于铁架台上。 记录反应条件（包括实验温度t /℃，所用试剂的用量和浓度（注意测量精度，即量气管读数的有效数字，记录时小数点后应有两位数字）。 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ∞ 数据记录（即本实验需测的原始数据）： 五、数据记录与处理 ０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ 10 ∞ 数据处理（注意有效数字的运算规则及对数的有效数字）： 　 （3）以　　　　对t 作图，由直线斜率 k 求表观反应 速率系数 k1 ； 在直线上任取两点A( ),B( ), k= 　写出计算过程； 求表观速率系数，k1=－k= 写出计算过程 （4）完成思考题并进行讨论。 　（1）原始数据以表格的形式在报告中列出； （2）举一例写出数据处理的计算过程（要代入数据）； 华东理工大学 East China University of Science And Technology