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1、实验：丙酮碘化反应的速率方程一、 目的要求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4. 掌握7200分光光度计的基本原理及使用方法二、 基本原理反 应 式：速率方程：式中：x,y,z分别代表丙酮（A）、氢离子、和碘的反应级数。在三种物质中，固定两种物质的浓度，配制出第三种物质浓度不同的一系列溶液，以对该组分浓度的对数作图，所得斜率即为该物质在此反应中的反应级数。碘在可见光区有一个很宽的吸收带。可用分光光度计测定浓度随时间的变化关系。根据朗伯比尔定律： 作A-t图，其斜率为： 如已知和(b=1cm)，即可算出反应速率
2、。若，发现A-t图为一条直线，说明反应速率与碘的浓度无关，z=0，同时，可认为反应过程中和保持不变，对速率方程积分得： 或 三、 实验步骤实验温度：室温271 调试分光光度计2 测定吸光系数配制0.001mol.L-1 I2-H2O溶液由公式：，计算，其中：3.反应溶液的配制及测定丙酮浓度不同的反应溶液：氢离子浓度不同的反应溶液：四、 数据处理1. 计算吸光系数由测定已知浓度碘溶液的吸光度值，计算吸光系数()。测量次数123平均值吸光度A0.2190.2180.2180.21832. 根据测得反应溶液不同时刻的A值，画出A-t图根据以下实验数据分别作出不同丙酮浓度的A-t图和不同氢离子浓度的A
3、-t图。CH+=0.1M CI2=0.002MCA=0.1MCA=0.2MCA=0.3MCA=0.4Mt/sAt/sAt/sAt/sA00.36700.35600.35100.339300.361200.349200.342200.327600.356400.345400.333400.314900.351600.338600.324600.2971200.345800.332800.314800.2881500.341000.3251000.3041000.2751800.3341200.3181200.2941200.2592100.3291400.3121400.2851400.249C
4、A=0.1M CI2=0.002MCH+=0.1MCH+=0.2MCH+=0.3MCH+=0.4Mt/sAt/sAt/sAt/sA00.39100.36600.35200.324300.384200.359200.342200.309600.378400.351400.331400.293900.371600.344600.32600.2761200.363800.336800.309800.2611500.3551000.3281000.2981000.2451800.3481200.3211200.2871200.2312100.3411400.3131400.2751400.2163.
5、由A-t图求出下表有关数值：CH+=0.20M CI2=0.002MCAlgCAdA/dt(-dCI2/dt)lg(-dCI2/dt)0.1-1-0.00029.162E-07-6.03802370.2-0.69897-0.00031.374E-06-5.86193250.3-0.52288-0.00052.29E-06-5.64008370.4-0.39794-0.00073.207E-06-5.4939557CA=0.20M CI2=0.002MCH+lgCH+dA/dt(-dCI2/dt)lg(-dCI2/dt)0.1-1-0.00029.162E-07-6.03802370.2-0.6
6、9897-0.00041.832E-06-5.73699370.3-0.52288-0.00052.29E-06-5.64008370.4-0.39794-0.00083.665E-06-5.43596374. 作，其斜率分别是丙酮、氢离子的反应级数x，y。从以下作出的两图可以得到：丙酮的反应级数是0.90，氢离子的反应级数是0.95。5.计算丙酮碘化反应速率常数根据公式： 计算不同浓度反应溶液的值，然后取的平均值作为丙酮碘化反应速率常数， A(CM)CH+(M)ab(cm)dA/dtKi0.10.2218.31-0.00023.35736E-050.20.2218.31-0.00032.69
7、875E-050.30.2218.31-0.00053.12269E-050.40.2218.31-0.00073.37452E-050.20.1218.31-0.00023.47576E-050.20.2218.31-0.00043.59833E-050.20.3218.31-0.00053.06002E-050.20.4218.31-0.00083.72522E-05平均值(K)3.30158E-05所以27时丙酮碘化反应的数率常数为：6.计算丙酮碘化反应的活化能测出两个不同温度下的丙酮碘化反应速率常数，就可以根据阿仑尼乌斯公式估算反应的活化能Ea值。五、 讨论酸催化的丙酮碘化反应是一个复
8、杂反应，其反应式为： （1）一般认为该反应是按以下两步进行：丙酮的烯醇化反应： （慢） （2）烯醇的碘化反应： （快） （3）反应(2)是丙酮的烯醇化反应，它是一个很慢的可逆反应；反应（3）是烯醇的碘化反应，它是一个快速且趋于进行到底的反应。因此，丙酮碘化反应的总速率是由丙酮的烯醇化反应（2）的速率决定，丙酮的烯醇化反应的速率取决于丙酮及氢离子的浓度。六、 思考题1.本实验中，是将丙酮溶液加到盐酸和碘的混合液中，但没有立即计时，而是当混合物稀释至50mL，摇匀倒入恒温比色皿测透光率时才开始计时，这样做是否影响实验结果?为什么? 2.影响本实验结果的主要因素是什么?3.本实验中，丙酮碘化反应按几
9、级反应处理，为什么？4.若想使反应按一级规律处理，在反应液配制时采用什么手段？写出实验方案。5.问题讨论选择测量波长的问题七、注意事项1.温度影响反应速率常数，实验时体系始终要恒温。 2.实验所需溶液均要准确配制。 3.混合反应溶液时要在恒温槽中进行，操作必须迅速准确。4.测量中随时用校正吸光度的零点实验：丙酮碘化反应的速率方程一、 目的要求见实验课本二、 基本原理反 应 式：速率方程： 式中：x,y,z分别代表丙酮（A）、氢离子、和碘的反应级数碘在可见光区有一个很宽的吸收带，根据朗伯比尔定律：如已知和(b=1cm)，即可算出反应速率。若，发现A-t图为一条直线，说明反应速率与碘的浓度无关，z=0，同时，可认为反应过程中和保持不变，对速率方程积分得： 或 三、 实验步骤1. 调试分光光度计2.测定吸光系数配制0.001mol.L-1 I2-H2O溶液由公式：，计算，其中：3.反应溶液的配制及测定丙酮浓度不同的反应溶液：氢离子浓度不同的反应溶液：四、 数据处理1.计算吸光系数由测定已知浓度碘溶液的吸光度值，计算吸光系数()。2. 根据测得反应溶液不同时刻的A值，画出A-t图5. 3. 作，其斜率分别是丙酮、氢离子的反应级数x，y。4. 计算丙酮碘化反应速率常数9