丙酮碘化反应的速率方程实验报告.doc

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实验五 丙酮碘化反应的速率方程
实验目的
1 • 掌握用孤立法确定反应级数的方法；
2 • 测定酸催化作用下丙酮碘化反应的速率常数;
3 • 通过本实验加深对复杂反应特征的理解。
实验原理
孤立法，即设计一系列溶液，其中只有某一种物质的浓度不同， 而其他物质的浓度均 相同，借此可以求得反应对该物质的级数。 同样亦可得到各种作用物的级数， 从而确立速率 方程。
丙酮碘化是一个复杂反应，其反应式为
设丙酮碘化反应速率方程式为：
dCI
dt
kC
x
CH3COCH3
CHcl
Ci：
(1)
式中k为反应速率常数，指数
x、y、z分别为丙酮，酸和碘的反应级数。将该式取对数后可
得:
dCi
X^CH3OCH3 y^HCL Z^Cl2 2)
在上述三种物质中，固定其中两种物质的浓度，配置第三种物质浓度不同的一系列溶液， 则
反应速率只是该物质浓度的函数。 以lg（-dC碘/dt）对该组分浓度的对数作图，所得直线即为
该物质在此反应中的反应级数。同理，可得其他两个物质的反应级数。
碘在可见光区有很宽的吸收带，可用分光光度计测定反应过程中碘浓度随时间变化
的关系。按照比尔定律可得：
A igT
lg?
10
abS
(3)
式中A为吸光度，T为透光率，I和I 0分别为某一特定波长的光线通过待测溶液和空白溶液 后的光强，a为吸光系数，b为样品池光径长度， 以A对时间t作图，斜率为ab（-dC碘/dt）.
测得a和b,可算出反应速率。
若C丙酮~ Chci>> C碘，发现A对t作图后得一直线。显然只有在 （-dC碘/dt）不随时
间改变时才成立，意味着反应速率与碘的浓度无关，从而得知该反应对碘的级数为零。
当控制碘为变量时，反应过程中可认为丙酮和盐酸的浓度不变，又因为 z为0,则
由（2）积分可得： 将（3）代入后可得：
3. 仪器与试剂
722分光光度计
1
套
丙酮标准液 •
dm)
超级恒温槽
1
套
HCl
标准液•
dm3)
秒表
1
块
I
2标准液mol
• dm3)
容量瓶（25ml） 7 个
刻度移液管（5 ml ） 各3支
4. 实验步骤
1 .打开分光光度计，将波长调至 470nm处；
2. 用蒸馏水作为参比溶液，反复将分光光度计调整 OT、100T;
3. 用分光光度计测量 ab的数值以便于算出反应速率；即测 I碘液的吸光度;
4•按表中各物质用量配置溶液，分别测其吸光度随时间的变化数值。
编号
1 #
2#
3#
4 #
5#
6 #
7 #
V (HCI)
V （丙酮）
V （碘液）
加入一半碘液时开始按下秒表计时， 1#、3#大约每隔1min记一组数据，其他组每隔 30s
记一组数据。记第一组数据的时间尽量控制在 1min之内。
5. 实验数据记录及处理
1、系列溶液的吸光度随时间 t的变