化学反应速率及活化能的测定 实验目的· 验证浓度、温度及催化剂对反应 ....ppt

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化学反应速率及活化能的测定 实验目的 · 验证浓度、温度及催化剂对反应速率影响的理论。 · 根据Arrhenius方程式,学会使用作图法测定反应活化能。 ·巩固吸量管的使用及恒温操作。 实验原理 水溶液中,(NH4)S2O8和KI发生如下反应: S2O82-+3I-?2SO42-+I3- (1) r=-△c(S2O82-)/△t=kc(S2O82-)mc(I-)n 该反应中,m=1,n=1。 为了测定△t内的△c(S2O82-) ,在反应开始时,加入一定量的NaS2O3溶液和淀粉溶液(做指示剂),这样在反应体系中还存在以下反应: 2S2O32-+ I3- ?S4O62-+ 3I- (2) 反应(2)比反应(1)快得多。一旦NaS2O3耗尽,反应(1)生成的微量I3-就立即与淀粉作用,使溶液呈蓝色。记下反应开始至溶液出现蓝色的时间△t 。 由(1)和(2)可知: △c(S2O82-)=△c(S2O32-)/2 又由于△t时间内S2O32-全部反应完,所以: r=-△c(S2O82-)/△t=-△c(S2O32-)/2△t = c(S2O32-)/2△t =kc(S2O82-)c(I-) 时间△t可由秒表读得, c(I-) 、c(S2O82-)和c(S2O32-)可由初始浓度计算得,由此可求出反应速率常数k。 又据Arrhenius公式: lgk=A-Ea/(2.303RT) 以lgk对1/T作图,得一直线,直线斜率S=-Ea/(2.303R),由此可求得反应的活化能Ea。 操作要点 (1)浓度对化学反应速率的影响 ·按表中所要求的各试剂用量量取溶液,(NH4)2S2O8 ?小试管;其余溶液?大试管,混合均匀; ·将小试管中的溶液快速倒入大试管中,同时按动秒表,不断搅拌; ·注意观察,当溶液刚出现蓝色时,记下时间和室温; ·同样的方法,按表中II和III所要求的试剂用量进行另外两次实验。 (2)温度对反应速率的影响 ·比室温约高20℃的条件下(用热水浴调节温度),按表中IV的用量重复以上实验; ·比室温约高10℃的条件下(用热水浴调节温度),按表中IV的用量重复以上实验。 (3)催化剂对化学反应速率的影响 ·按表中V的用量,在大试管中加入2滴Cu(NO3)2溶液,搅匀,按本实验(1)的方法重复实验。 注意事项 ·实验前预习有关移液管、吸量管的相关内容及操作。 ·本实验成败的关键之一是所用溶液的浓度要准确,因此各试剂的取用要“专管专用”,不要污染试剂,从而改变试剂的浓度。 实验记录 I II III IV V (+10℃)(+20℃) 时间(s) * *

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