原创力文档- 1、本文档共2页，可阅读全部内容。
- 2、原创力文档（book118）网站文档一经付费（服务费），不意味着购买了该文档的版权，仅供个人/单位学习、研究之用，不得用于商业用途，未经授权，严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等，侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传，本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺！文档内容仅供研究参考，付费前请自行鉴别。如您付费，意味着您自己接受本站规则且自行承担风险，本站不退款、不进行额外附加服务；查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档，您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等，请点击“版权申诉”（推荐），也可以打举报电话：400-050-0827(电话支持时间：9:00-18:30)。
“碘钟反应”的动力学和热力学参数的测定
摘要：本实验依次测定了“碘钟反应”的反应级数、速率常数和活化能，前两个量是反应动力学参数，活化能属于反应热力学参数，通过研究这三个量我们就可以大致上知道“碘钟反应”所经历的历程和反应的难易程度。毫无疑问，这些参数的测定对研究一个化学反应来说是十分重要而且有用的。
关键词：碘钟反应；反应级数；活化能
引言：本实验采用初速法测定与的反应级数和反应活化能，我们在室温下通过改变与的物料比，从而确定“碘钟反应”中与各自的反应级数。然后根据求得的与的反应级数，改变反应温度，得到不同温度下的“碘钟反应”的速率常数，进而根据Arrhenius方程，以对作图，根据图像的斜率求得本反应的活化能。
1.实验原理
在水溶液中，过二硫酸铵与碘化钾发生如下反应[1]：
(1)
我们事先同时加入少量的硫代硫酸钠溶液和淀粉指示剂，则(1)式中产生的少量的会优先和反应而被还原成：
(2)
这样，当溶液中的硫代硫酸钠全部反应掉后，(1)式生成的碘才会和淀粉指示剂反应，使溶液呈蓝色。由上可知，控制在每个反应中硫代硫酸钠的物质的量均相同，这样从反应开始到出现蓝色的这段时间即可用来度量本反应的初速。
当反应温度和离子强度相同时，(1)式的反应速率方程可写为：
(3)
根据(1)式中的反应计量关系，可以认为：
(4)
根据(2)式的反应计量关系结合硫代硫酸钠的等量假设，可知
(5)
根据(3)(4)(5)可知，
(6)
移项，两边取对数可得
(7)
因而固定，以对作图，根据直线的斜率即可求出；固定，同理可以求出。然后根据求出的和，计算出在室温下“碘钟反应”的反应速率常数。
最后改变温度，测出不同温度下从反应开始到出现蓝色所需的时间，计算出不同温度下的反应速率常数，由Arrhenius公式，以对作图，根据直线的斜率即可求出活化能。
2.主要的实验仪器及试剂
恒温水浴槽一套；50mL烧杯两个；玻璃棒一支；秒表一只；0.20M溶液；0.20M溶液；0.01M溶液；4%淀粉溶液；0.20M溶液；0.20M溶液。
3.实验部分
3.1反应级数和速率常数的测定
按照表1所列数据将每组的溶液、溶液和淀粉溶液放入烧杯A中混合均匀，溶液、溶液和溶液放入B烧杯中混合均匀。然后将两份溶液混合，当混合至一半时开始计时，并不断搅拌，当溶液出现蓝色时即停止计时。
表1“碘钟反应”动力学数据测量的溶液配制表
序号
1
2
3
4
5
0.20M溶液/mL
10.0
5.0
2.5
10
10.0
0.20M溶液/mL
10.0
10.0
10.0
5.0
2.5
0.01M溶液/mL
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
0.4%淀粉溶液/mL
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
0.20M溶液/mL
0
0
0
5.0
7.5
0.20M溶液/mL
0
5.0
7.5
0
0
3.2反应活化能的测定
按照表1中第4组反应的溶液配制方案配制溶液，分别在10.0、30.0和40.0℃下按照3.1中的操作步骤测量溶液出现蓝色所需的时间并记录，要注意必须先将溶液在相应的水浴槽中恒温一段时间，待溶液温度与恒温槽温度相同后再将溶液进行混合。
4实验数据的记录和处理
4.1反应级数和速率常数测定的数据记录
序号
1
2
3
4
5
溶液浓度(mol/L)
0.080
0.040
0.020
0.080
0.080
溶液浓度(mol/L)
0.080
0.080
0.080
0.040
0.020
溶液浓度(mol/L)
0.0016
0.0016
0.0016
0.0016
0.0016
时间t/s
4.2反应活化能的测定
序号
温度/℃
速率常
1
283.2
3.531E-03
2
294.6
3.394E-03
3
305.2
3.276E-03
4
315.4
3.170E-03
文档评论（0）