三丙酮碘化.doc

实验三 丙酮碘化反应 实验日期：2013年9月30日 室温：21℃ 大气压：105.6kPa 一、实验目的 1、掌握微分法确定反应级数的方法。 2、加深对复杂反应特征的理解。 3、了解分光光度法在化学动力学研究中的应用，掌握分光光度计的应用。 二、实验原理 丙酮碘化反应是一个复杂反应，其反应式为： 丙酮碘化反应速率方程式为：r=-dc/dt=kCαCH3COOCH3CβHClCγI2(1) 本实验采用改变物质比例的微分法，设计若干组实验，若一组实验保持丙酮和酸的浓度不变，将碘的浓度改变m倍测其反应速率，以确定碘的分级数γ。同法可确定出酸的分级数β和丙酮的分级数α。所依据的计算公式为：nB=lg(r2/r1)/lgm（2） 碘在可见光区有一个很宽的吸收带，可以很方便的通过分光光度测定碘浓度随时间的变化来量度反应进程，根据朗伯-比耳定律，碘溶液对单色光的吸收遵守下列关系式：lgT=lg(I/I0)=-εbc(3) 保持丙酮（A）和酸浓度不变，则由（1）得，CI2=kCAαCH+βt+B(4) 将（4）代入（3）得：lgT=kεbCAαCH+βt+B’(5) 以lgT对t作图，其斜率为kεbCAαCH+β，εb可通过光测定，已知浓度很碘溶液的透光率求得，当CA、CH+已知时，则可算出反应的总速率常数k。 只要已知两个温度的速率常数，就可根据阿仑尼乌斯公式求活化能：Ea=RT1T2ln(k2/k1)/(T1-T2). 三、仪器与试剂 722分光光度仪1套、超级恒温槽1套、秒表1块、碘瓶6个、刻度移液管5只、丙酮标准液、HCl标准液、I2标准液。 四、实验步骤 1、仪器准备：调节分光光度计，将液长调至560nm。 2、摩尔吸收系数的测定：用移液管取10ml碘的标准液，进入50ml碘瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，混合均匀后，置于恒温槽恒温10min，取碘瓶中溶液荡洗比色皿3次后，注满，测其吸光度。测量三次取平均值。 3、丙酮碘化过程中吸光度测定 （1）取4个洁净、干燥的50ml碘瓶，用移液管按表2-8的用量，一次加入碘液，HCl溶液和H2O，塞好瓶塞，将其充分混合。 3.丙酮碘化过程中吸光度的测定 取四个洁净的50ml容量瓶，以下表的用量依次加入碘液、HCl溶液和蒸馏水，混合均匀，分别测其吸光度，1min记录一次。（溶液必须是现用现配） 标准碘 溶液/ml 标准盐酸溶液/ml 标准丙酮溶液/ml 蒸馏水/ml 1 10 5 10 25 2 10 5 5 30 3 10 10 10 20 4 5 5 10 30 （2）碘 t/min I II III IV 1 1.754 1.438 0.705 1.782 2 1.724 1.462 0.691 1.753 3 1.696 1.444 0.68 1.724 4 1.666 1.425 0.666 1.69 5 1.637 1.405 0.65 1.659 6 1.609 1.387 0.637 1.635 7 1.58 1.369 0.623 1.598 8 1.55 1.352 0.608 1.575 9 1.524 1.334 0.594 1.546 10 1.497 1.32 0.58 1.511 11 1.47 1.305 0.565 1.482 12 1.437 1.292 0.55 1.456 α=l g(k1/k2) /l g2=l g(0.02782/0.01735)/ l g2=0.688≈1 β=l g(k1/k3)/l g2=l g(0.02782/0.01517)/ l g2=0.88≈1 γ=l g(k1/k4)/l g2=l g(0.02984/0.02782)/l g2=0.10≈0 所以反应速率C碘=- kεbC1AC1H+t+B K1=-0.02782=-23.01× 21×11×k 解得k=6.04520 L?mol-1?min-1=1.0075 ×10-5L?mol-1?s-1 K2=-0.01735=-23.01× 21×11×k 解得：k=6.2835 L×10-6?mol-1?s-1 K3 =-0.01517=-23.01× 21×11×k 解得：k=5.500 ×10-6L?mol-1?s-1 K4=-0.02984 = -23.01× 21×11×k 解得：k=1.0807 ×10-5L?mol-1?s-1 故21℃度下 丙酮的碘化的反应速率常数为 k=（1.0075+0.62835+0.550+1.0807） 六、实验注意事项 1、温度影响反应速率常数，实验时体系必须要恒温。 2、实验