实验一化学反应速率和活化能的测定
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二、实验原理
在水溶液中,过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]和碘化
钾(KI)发生如下反应:
根据速率方程,该反应的反应速率v可表示为
△t时间内的平均反应速率
反应速率常数
[S2O82-]和[I-]分别为两种离子的初始浓度
(m+n)为反应级数
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为了能够测出反应在△t时间内离子浓度的改变值,在
(NH4)2S2O8和碘化钾KI反应的同时,加入一定体积已知浓
度的Na2S2O3溶液和淀粉溶液。
一旦Na2S2O3耗尽,生成微量的I3-就立即及淀粉作用,使溶液显蓝色。
二、实验原理
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消耗S2O82-的浓度为消耗S2O32-浓度的一半。即
Δ[S2O82-]=
注:当硫代硫酸钠耗尽时,Δ[S2O32-] 就是开始时Na2S2O3的浓度。
二、实验原理
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在本实验中,每份混合溶液中Na2S2O3的起始浓度都是相同的,因而Δ[S2O32-]不变。因此,只要记下反应开始到溶液出现蓝色所需要的时间Δt,即可求出反应速率
υ=-Δ[S2O82-]/Δt。
二、实验原理
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根据反应速率方程:
υ=k [S2O82-]m [I-]n
利用求出的反应速率υ,就可以计算m和n,进一步可求出速率常数k值。
反应速率常数k及反应温度T有如下关系:
lgk =- + A
式中Ea为反应的活化能,R为气体常数,T为绝对温度。测出不同温度下的k值,以lgk 对1/T作图可得一直线,由直线的斜率可求出反应的活化能Ea值。
二、实验原理
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三、仪器及试剂
仪器
恒温水浴 量筒(10mL、25mL)
温度计 秒表 烧杯(100mL)
mol·L-1Cu(NO3)2 ·L-1KI
%淀粉溶液 ·L-1KNO3
·L-1(NH4)2S2O8
·L-1Na2S2O3
·L-1(NH4)2SO4
试剂
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1、浓度对反应速率的影响
在室温下,·L-1的KI溶液20mL, mol·L- % 淀粉溶液4mL,都加到150mL锥形瓶中,混匀。 mol·L-1的(NH4)2S2O8溶液20mL,快速加到盛混合溶液的150mL锥形瓶中,同时开动秒表,将溶液搅匀。当溶液刚出现蓝色时,立即停表,记下反应时间和温度。
四、实验步骤
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用同样的方法按表1中的用量,完成序号2~5的其它实验。为使每次实验中溶液离子强度和总体积不变, mol·L- mol·L-1的(NH4)2SO4溶液补足。
四、实验步骤
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表 1 浓度对反应速率的影响
实 验 序 号
1
2
3
4
5
试剂用量,mL
·L-1KI
·L-1Na2S2O3
2%淀粉溶液
·L-1KNO3
·L-1(NH4)2SO4
·L-1(NH4)2S2O8
20
/
/
20
20
/
10
10
20
/
15
5
10
10
/
20
5
15
/
20
起始浓度, mol·L-1
KI溶液
Na2S2O3溶液
(NH4)2S2O8溶液
反应时间△t,s
反应的平均速率
反应速率常数
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