碘钟反应的动力学和热力学参数的测定完整实验报告.doc

碘钟反应的动力学和热力学参数的测定完整实验报告.doc:..材化班化学学院一、实验目的1、 用初速法测定过硫酸根与碘离子的反应速率常数和反应级数。2、 掌握碘钟反应过程及其原理。二、简要实验原理在水溶液中,过二硫酸钱与碘化钾发生如下反应⑴:/■二ISO;-+/;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⑴式中产生的少量的心会优先和s2oj~反应而被还原成厂:2SQ;・+/;=S40;_+3厂这样,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:丨=灿&0(丁[广]"dt根据⑴式中的反应计量关系,可以认为:d[S2O~']_d[I;]^A[I;]dt dtA/根据⑵式的反应计量关系结合硫代硫酸钠的等量假设,可知S[I;] 2S[S2O;~]Ar Ar根据⑶⑷⑸可知,2斫20门Ar移项,两边取对数可得lni=In2A[SQ门+m\n[S2Ol']+n\n[r]⑶⑷⑸⑹(7)因而固定[厂],以In丄对[;-]作图,根据直线的斜率即可求固定,同理Az可以求出n。然后根据求出的加和",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d,计算出不同温度下的反应速率常数,由Arrhenius公式,以讥对1"作图,根据直线的斜率即可求出活化能。三、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;(>VH4)252溶液;;^2S203溶液;4%淀粉溶液;;(NHJSOj溶液。四、实验内容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(/VH4)252O8溶液、(NH^SO]溶液和淀粉溶液放入烧杯A中混合均匀,K/溶液、Na2S2O3溶液和KNO,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”(^//4)2S2(98溶液/.,溶液/%淀粉溶液/.(^/74)2S04溶液/,、・0°C下按照屮的操作步骤测量溶液出现蓝色所需的时间A/并记录,要注意必须先将溶液在相应的水浴槽屮恒温一段时间,待溶液温度与恒温槽温度相同后再将溶液进行混合。五、实验数据的记录1、反应级数和速率常数测定的数据记录序号12345(ZHASzOs浓度(mol/L)(mol/L)::浓度(mol/L)