复杂反应——丙酮碘化反应

实验十九 复杂反应——丙酮碘化1目的要求(1) 测量以酸作催化剂时，丙酮碘化反应的速率常数。

(2) 加深对复杂反应特征的理解。

(3) 掌握分光光度计的使用方法。

2基本原理(1) 丙酮碘化反应是一复杂反应。

从测定反应速率和反应物浓度间的关系来研究反应机理是动力学的重要方法，实验表明在酸溶液中反应速率随+H 浓度的增大而增大。

实验还表明，除非在很高酸度下，丙酮卤化反应与卤素的浓度无关。

实验测得丙酮碘化反应的速率方程 为：+=H A Ec kc dtdc式中E c 、A c 、+H c 分别代表COCH3CH 2I 、丙酮及酸的浓度，k 为复杂反应的速率常数。

由上实验事实，可推测出该复杂反应的可能机理为： CO CH 3CH 3+H +k 1 k -1C 〖ZJZ ；Y ；S 〗〖ZJLX ，S 〗OH CH 3CH 3〖JG)〗］+〖JY 〗(1) AB ［〖JG(〗〖WB 〗C 〖ZJZ ；Y ；S 〗〖ZJLX ，S 〗OH CH 3CH 3〖JG)〗］+〖DD(〗k 2〖〗k -2〖DD)〗〖JG(〗〖WB 〗C 〖ZJZ ；Y ；S 〗〖ZJLX ，Y 〗CH 3CH 2OH 〖JG)〗+H+〖JY 〗(2) BD 〖JG(〗〖WB 〗C 〖ZJZ ；Y ；S 〗〖ZJLX ，Y 〗CH 3CH 2OH 〖JG)〗+I2→〖DD(〗k 3〖〗〖DD)〗 〖JG(〗〖WB 〗C 〖ZJZ ；Y ；S 〗〖ZJLX ，S 〗O CH 2I CH 3I 〖JG)〗+I -+H +〖JY〗(3) DE因为丙酮是一个很弱的酸，所以生成的中间体B 的量很少，故可用平衡浓度法求得： ++==-H A H A B c Kc c c k k c 11(Ⅱ-16-1)中间物D 的浓度可由稳态法确定：02322=--=+-I D H D B Dc c k c c k c k dtdc (Ⅱ-16-2) 222322322I H H A I H BD c k c k c Kc k c k c k c k c +=+=++-- (Ⅱ-16-3) 产物E 的生成速率为：22232233I H H A I I D Ec k c k c Kc k c k c c k dt dc +==++- (Ⅱ-16-4) 若烯醇式D 与卤素的反应速率比它与氢离子的反应速率大得多，即22->>k k ，亦即+->>H I c k c k 232，则产物的速率方程变为：+=H A Ec Kc k dtdc 2 (Ⅱ-16-5) 此结果与实验测得的速率方程完全一致，因此上述推测的反应机理可能是正确的。

复杂反应 ------ 丙酮碘化反应实验目的1. 采用分光光度法测定用酸作催化剂时丙酮碘化反应的速率系数、反应级数和活化能。

2. 通过本实验加深对复合反应特征的理解。

3. 熟练掌握分光光度计的原理和使用方法。

实验原理只有少数化学反应是由一个基元反应组成的简单反应，大多数化学反应并不是简单反应，而是由若干个基元反应组成的复合反应。

大多数复合反应的反应速率和反应物浓度间的关系，不能用质量作用定律表示。

因此用实验测定反应速率与反应物或产物浓度间的关系，即测定反应对各组分的分级数，从而得到复合反应的速率方程，乃是研究反应动力学的重要内容。

对于复合反应，当知道反应速率方程的形式后，就可以对反应机理进行某些推测。

如该反应究竟由哪些步骤完成，各个步骤的特征和相互联系如何等等。

实验测定表明，丙酮与碘在稀薄的中性水溶液中反应是很慢的。

在强酸（如盐酸）条件下，该反应进行得相当快。

但强酸的中性盐不增加该反应的反应速率。

在弱酸（如醋酸）条件下，对加快反应速率的影响不如强酸（如盐酸）。

酸性溶液中，丙酮碘化反应是一个复合反应，其反应式为：+H+32332(CH )CO+I CH COCH I+H +2I −−→－－ （1） 该反应由H +催化，而反应本身又能生成H +，所以这是一个H +自催化反应，其速率方程为：()()()()()()3αβδ+3-dc I -dc A dc E r ====kc A c I c H dt dt dt－－ （2）式中：r —反应速率；k —速率系数；()c A 、()3c I －、()+c H 、()c E —分别为丙酮、碘、氢离子、碘化丙酮的浓度，-3mol dm ；α、β、γ—分别为反应对丙酮、碘、氢离子的分级数。

反应速率、速率系数及反应级数均可由实验测定。

丙酮碘化对动力学的研究是一个特别合适而且有趣的反应。

因为3I －在可见光区有一个比较宽的吸收带，而在这个吸收带中，盐酸和丙酮没有明显的吸收，所以可以采用分光光度计测定光密度的变化（也就是3I －浓度的变化）来跟踪反应过程。

物理化学实验丙酮碘化反应动力学C202 2010-03-29第一步为丙酮烯醇化反应，其速率常数较小，第二部是烯醇碘化反应，它是一个快速的且能进行到底的反应。

用稳态近似法处理，可以推导证明，当k2C H>>k3C I 时，反应机理与实验证明的反应级数相符。

丙酮碘化反应对碘的反应级数是零级，级碘的浓度对反应速率没有影响，原来的速率方程可写成αβ-d C/dt=kC A C H为了测定α和r，在C A>> C、C H>>C2 及反应进程不大的条件下进行实验，则反应过程中，C A 和C H可近似视为常数，积分上式的：αβC=- kC AαC H βt+A'C以对t 作图应为直线。

与直线的斜率可求得反应速率常数k 及反应级数n 。

在某一指定的温度下，进行两次实验，固定氢离子的浓度不变，改变丙酮的浓度，使其为C A=mC A，根据-d C/dt=kC A C H 得：n B=(lg(r i/r j))/lgm若测得两次反应的反应速率，即求得反应级数p。

用同样的方法，改变氢离子的浓度，固定丙酮的浓度不变，也可以得到对氢离子的反应级数r。

若已经证明：p=r=1 ，q=0，反应速率方程可写为：-dC/dt=kC A C H 在大量外加酸存在下及反应进程不大的条件下，反应过程的氢离子可视为不变，因此，反应表现为准一级反应或假一级反应：-dC/dt=k'C A 式中k'=k C H，k' 为与氢离子浓度有关的准反应比速。

设丙酮及碘的初始浓度为C A0、C0.侧有：C A= C0-（C0- C）由数学推导最终可得：C= - C A0 k't+ C A0C'+ C0若在不同的时刻t，测得一系列C，将其对t 作图，得一直线,斜率为- C A0 k'，即可求得k'的值。

在不同的氢离子浓度下，k'值不同。

分光光度法，在550 nm 跟踪I2 随时间变化率来确定反应速率。

实验二十六丙酮碘化反应速率常数的测定一、目的及要求1、掌握孤立法确定反应级数的原理和方法。

2、测定酸催化作用下丙酮碘化反应的速率方程和速率常数。

3、通过本实验加深对复杂反应特征的理解。

4、进一步掌握分光光度计的原理和使用方法。

二、实验原理1、反应速率的测定酸催化下的丙酮碘化反应为一复杂反应，初始阶段的反应为：CH3COCH3＋nH+＋I2=CH3COCH2I＋(n+1)H++I-(a)(1) 为测定该反应的速率方程和速率常数，必须使反应产物CH3COCH2I不再继续碘化，在c(丙酮)>>c(I2)，c(H+)>>c(I2)的条件下，丙酮碘化反应将限制在按式(a)的方式进行。

(2) 设反应(a)的速率方程为：v=－[d c(I2)/d t]=k c p(丙酮)c r(H+) c q(I2) (b)在酸的浓度较低的条件下，实验证明q=0，即反应(a)的速率与c(I2)无关。

(3) 因为c(丙酮)>>c(I2)，c(H+)>>c(I2)，反应(a)进行过程中，可认为c(丙酮)和c(H+)为定值，所以有：v=－[d c(I2)/dt]=kc p(丙酮)c r(H+) =常数(c)积分(c)式可得c(I2)= －kc p(丙酮)c r(H+) t+B(d)(4) 用吸光光度法测定反应(a)的速率原理：反应(a)的混合溶液中，只有碘在可见光范围内产生光吸收，根据朗伯-比尔定律，吸光度：D=alc(I2) (e)因为D=lg(I0/I) (f)取I0=100，则I=T(分光光度计原理)，则由(f)式可得：lg100－lg T=al c(I2)即al=(lg100－lg T)/ c(I2) (g)根据式(g)，测定了已知浓度的标准碘溶液的透光度T即可求得al。

由(e)、(f)式：c(I2)=D/al=－lg T/al代入(d)式整理后得：lg T=k(al)c p(丙酮) c r(H+) t－Bal可见以lg T对t作图为直线，斜率：m= k(al)c p(丙酮) c r(H+) (h)比较(c)、(h)式得：v=kc p(丙酮) c r(H+) =m/al(i)2、反应分级数p、q、r的确定(孤立法)(1) p的确定由1、2号试液由上述求得v1、v2后：v1/v2= [kc p(丙酮,1) c r(H+,1) c q(I2,1)]/ [kc p(丙酮,2) c r(H+,2) c q(I2,2)]=2p因为c(丙酮,1)= 2c(丙酮,2)；c(H+,1)= c(H+,2)；c (I2,1)= c (I2,2)上式两边取对数可得：p=[lg(v1/v2)]/lg2(2) r的确定由1、3号试液同理可得：r=[lg(v3/v1)]/lg2(3) q的确定由1、4号试液同理可得：q=[lg(v1/v4)]/lg2，直接求得的p、q、r取整为最接近的整数。

实验十四 复杂反应——丙酮碘化1 实验目的(1) 了解丙酮碘化反应的机理及动力学方程式，测定用酸作催化剂时丙酮碘化反应的速率常数及活化能。

(2) 明确所测物理量(透光率)与该反应速率常数之间的关系 (3) 了解分光光度计的结构，掌握其使用方法。

2实验原理第一步是丙酮的烯醇化反应，它是一个很慢的可逆反应，第二步是烯醇的碘化反应，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，如果以碘化丙酮浓度的增加来表示丙酮碘化反应的速率，则此反应的动力学方程式可表示为:(2.14.1)式中，C E 为碘化丙酮的浓度，C H+为氢离子的浓度；C A 为丙酮的浓度；k 表示丙酮碘化反应总的速率常数。

由反应(2)可知(2.14.2)因此，如果测得反应过程中各时刻碘的浓度，就可以求出dC E /dt 。

由于碘在可见光区有一个比较宽的吸收带，所以可利用分光光度计来测定丙酮碘化反应过程中碘的浓度，从而求出反应的速率常数。

若在反应过程中，丙酮的浓度远大于碘的浓度且催化剂酸的浓度也足够大时，则可把丙酮和酸的浓度看作不变，把(2.14.1)式代入(2.14.2)式积分得(2.14.3)按照朗伯-比耳(Lambert-Beer)定律，某指定波长的光通过碘溶液后的光强为I，通过蒸馏水后的光强为I0，则透光率可表示为(2.14.4)并且透光率与碘的浓度之间的关系可表示为(2.14.5)式中，T为透光率，d为比色槽的光径长度，ε是取以10为底的对数时的摩尔吸收系数。

将(2.14.3)式代入(2.14.3)式得(2.14.6)由lg T对t作图可得一直线，直线的斜率为kεdC A C H+。

式中εd可通过测定一已知浓度的碘溶液的透光率，由(2.14.5)式求得，当C A与C H+浓度已知时，只要测出不同时刻丙酮、酸、碘的混合液对指定波长的透光率，就可以利用(2.14.6)式求出反应的总速率常数k。

实验五 丙酮碘化反应速率方程的确定一、实验目的1. 了解复杂反应的反应机理和特征，熟悉复杂反应的反应级数和表观速率常数的计算方法。

2. 掌握用孤立法确定酸催化时丙酮碘化反应速率方程中各反应物的级数和总级数，测定速率常数。

3. 掌握721型分光光度计的使用方法。

二、实验原理不同的化学反应其反应机理是不同的。

按反应机理的复杂程度不同可以将反应分为基元反应(简单反应)和复杂反应两种类型。

基元反应是由反应物粒子经碰撞一步就直接生成产物的反应，其速率方程可以用质量作用定律表示。

复杂反应不是经过简单的一步就能完成的，而是要通过生成中间产物、由许多步骤来完成的，其中每一步都是基元反应，其速率方程必须通过实验测定获得。

常见的复杂反应有对峙反应(或称可逆反应，与热力学中的可逆过程的含义完全不同)、平行反应和连续反应等。

丙酮碘化反应是一个复杂反应，反应方程式为：H +是催化剂，由于反应本身能生成H +，所以，这是一个自催化反应。

一般认为该反应的反应机理包括下列两步：(a)(b)这是一个连续反应。

反应(a)是丙酮的烯醇化反应，它是一个进行得很慢的可逆反应。

反应(b)是烯醇的碘化反应，它是一个快速且趋于进行到底的反应。

由于反应(a)的反应速率很慢，而反应(b)的反应速率又很快，中间产物烯醇一旦生成就马上消耗掉了。

根据连续反应的特点，该反应的总反应速率由丙酮的烯醇化反应的速率决定(决速步骤)，丙酮的烯醇化反应的速率取决于丙酮及氢离子的浓度。

实验中忽略反应过程中增加的H +对氢离子浓度的影响，认为反应过程中氢离子浓度为常数。

如果以碘化丙酮浓度的增量与反应时间的比值来表示丙酮碘化反应的速率，则此反应的速率方程可表示为D A A H dC dC r kC C dtdtαβ+==-= (5-1)式中：C D 为产物碘化丙酮的浓度；C A 为丙酮的浓度；C H+为氢离子的初始浓度；α为丙酮的反应级数；β为氢离子的反应级数；k 为丙酮碘化反应的总的速率常数，又称表观速率常数。

物理化学实验丙酮碘化反应动力学C202 2010-03-29T=286.15K P=85.02kPa一、实验目的1.根据实验原理由同学设计实验方案，包括仪器、药品、实验步骤等2.测定反应常数k、反应级数n、活化能Ea3.通过实验加深对复杂反应的理解二、实验原理丙酮碘化反应是一个复杂反应，其反应式为：实验测定表明，反应速率在酸性溶液中随氢离子浓度的增大而增大。

反应式中包含产物，故本反应是自催化反应，其动力学方程式为：-dC A/dt=-dC I2/dt=kC AαC H+βC I2γ式中C为各物质浓度（mol/L）,k为反应速率常数或反应比速，指数为反应级数n。

丙酮碘化反应的反应机理可分为两步：第一步为丙酮烯醇化反应，其速率常数较小，第二部是烯醇碘化反应，它是一个快速的且能进行到底的反应。

用稳态近似法处理，可以推导证明，当k2C H+>>k3C I2时，反应机理与实验证明的反应级数相符。

丙酮碘化反应对碘的反应级数是零级，级碘的浓度对反应速率没有影响，原来的速率方程可写成-d C I2/dt=kC AαC H+β为了测定α和r，在C A>> C I2、C H+>>C I2及反应进程不大的条件下进行实验，则反应过程中，C A和C H+可近似视为常数，积分上式的：C I2=- kC AαC H+βt+A’C I2以对t作图应为直线。

与直线的斜率可求得反应速率常数k及反应级数n。

在某一指定的温度下，进行两次实验，固定氢离子的浓度不变，改变丙酮的浓度，使其为C A2=mC A1，根据-d C I2/dt=kC AαC H+β得：n B=(lg(r i/r j))/lgm若测得两次反应的反应速率，即求得反应级数p。

用同样的方法，改变氢离子的浓度，固定丙酮的浓度不变，也可以得到对氢离子的反应级数r。

若已经证明：p=r=1，q=0，反应速率方程可写为：-dC I2/dt=kC A C H+在大量外加酸存在下及反应进程不大的条件下，反应过程的氢离子可视为不变，因此，反应表现为准一级反应或假一级反应：-dC I2/dt=k'C A式中k'=k C H+，k'为与氢离子浓度有关的准反应比速。

物理化学实验丙酮碘化反应动力学C202 2010-03-29T= P=一、实验目的1.根据实验原理由同学设计实验方案，包括仪器、药品、实验步骤等2.测定反应常数 k 、反应级数 n 、活化能 Ea3.通过实验加深对复杂反应的理解二、实验原理丙酮碘化反应是一个复杂反应，其反应式为：实验测定表明，反应速率在酸性溶液中随氢离子浓度的增大而增大。

反应式中包含产物，故本反应是自催化反应，其动力学方程式为：-dC /dt=-dC/dt=kCαβ γA C CAH式中 C 为各物质浓度（mol/L ） ,k 为反应速率常数或反应比速，指数为反应级数n 。

丙酮碘化反应的反应机理可分为两步：第一步为丙酮烯醇化反应， 其速率常数较小， 第二部是烯醇碘化反应， 它是一个快速的且能进行到底的反应。

用稳态近似法处理，可以推导证明，当 k 2C H >>k 3C I 时，反应机理与实验证明的反应级数相符。

丙酮碘化反应对碘的反应级数是零级，级碘的浓度对反应速率没有影响，原来的速率方程可写成-d C/dt=kCαβA CH为了测定α和 r ，在 C A >> C 、C H >>C 2 及反应进程不大的条件下进行实验，则反应过程中， C A 和 C H 可近似视为常数，积分上式的：αβC=- kC A C H t+A ’C 以对 t 作图应为直线。

与直线的斜率可求得反应速率常数k 及反应级数 n 。

在某一指定的温度下，进行两次实验，固定氢离子的浓度不变，改变丙酮的浓度，使其为C A =mC A ，根据 -dC/dt=kC A αH β得：n B =(lg(r i /r j ))/lgmC若测得两次反应的反应速率， 即求得反应级数 p 。

用同样的方法， 改变氢离子的浓度， 固定丙酮的浓度不变，也可以得到对氢离子的反应级数r 。

若已经证明： p=r=1 ， q=0，反应速率方程可写为： -dC/dt=kC A C H 在大量外加酸存在下及反应进程不大的条件下，反应过程的氢离子可视为不变，因此，反应表现为准一级反应或假一级反应： -dC/dt=k'C A 式中 k'=k C H ，k'为与氢离子浓度有关的准反应比速。

丙酮碘化反应速率方程一、实验目的及要求1．掌握用孤立法确定反应级数的原理和方法；2．建立丙酮碘化反应的速率方程，测定其反应速率常数；3．掌握分光光度计的使用方法。

二、实验原理在酸性溶液中，丙酮卤化反应是一个复杂反应，其反应式为：式中X2为卤素。

实验表明，该反应的反应速率几乎与卤素的种类及其浓度无关（即反应级数近似为0），而与丙酮及氢离子的浓度有关。

以碘为例，该反应的速率方程应为：（1）式中，指数x 、y、z分别为丙酮、氢离子和碘的反应级数，k为反应速率常数。

将（1）式取对数，得：（2）在丙酮、酸、碘三种物质的反应体系中，固定其中两种物质的起始浓度，改变第三种物质的起始浓度，测定其反应速率。

在这种情况下，反应速率只是第三种物质浓度的函数。

以反应速率的对数值对该组分浓度的对数值lg c作图，应为一直线，直线的斜率即为对该物质的反应级数。

更换改变起始浓度的物质，就可以测定对应物质的反应级数，这种方法称为孤立法。

碘在可见光区有一个很宽的吸收带，而在这个吸收带中酸和丙酮没有明显的吸收。

所以，可采用分光光度法来测定反应过程中碘浓度随时间的变化关系，即反应速率。

根据比尔（Beer）定律：（3）式中，T为透光率。

I和I0分别为某一波长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。

从（3）式可见，透光率的对数lg T 是c碘的函数，而c碘又是反应时间t的函数，即：（4）那么，由（3）式可得：（5）对（5）式取对数，得：（6）将（2）式代入（6）式，得：（7）在测定时，固定某两种物质的起始浓度不变，改变另一种物质的起始浓度。

对每一个溶液都能得到一系列随时间变化的透光率值。

以lg T对t作图，其斜率为d lg T/dt。

取负值后再取对数，即为该浓度下（7）式等式左边的值。

对不同的起始浓度，以该对数值分别对lg c作图，所得直线的斜率即为反应级数。

注意，本实验中所选择的丙酮和酸的浓度范围均为0.16～0.4 mol·L-1，而碘的浓度均在0.001 mol·L-1以下，反应过程中丙酮和酸的浓度可看成是不变的。

项目十丙酮碘化反应一、实验目的（1）通过实验加深对复杂反应特征的理解。

（2）测定酸催化时丙酮碘化反应的速率常数、活化能。

（3）掌握722型可见分光光度计的使用方法。

二、实验原理不同的化学反应其反应机理是不相同的。

按反应机理的复杂程度之不同可以将反应分为基元反应（简单反应）和复杂反应两种类型。

简单反应是由反应物粒子经碰撞一步就直接生成产物的反应。

复杂反应不是经过简单的一步就能完成的，而是要通过生成中间产物的许多步骤来完成的，其中每一步都是一个基元反应。

常见的复杂反应有对峙反应（或称可逆反应，与热力学中的可逆过程的含义完全不同）。

平行反应和连续反应等。

丙酮碘化反应是一复杂反应，反应方程式为：H+是催化剂，由于反应本身能生成H+，所以，这是一个自动催化反应。

一般认为该反应的反应机理包括下列两步：这是一个连续反应。

反应（1）是丙酮的烯醇化反应，它是一个可逆反应，进行得很慢。

反应（2）是烯醇的碘化反应，它是一个快速且能进行到底的反应。

由于反应（1）速率很慢，而反应（2）的速率又很快，中间产物烯醇一旦生成又马上消耗掉了。

根据连续反应的特点，该反应的总反应速率由反应（1）所决定，其反应的速率方程可表示为：式中C A为丙酮的浓度；C D为产物碘化丙酮的浓度；C H+为氢离子的浓度；K为丙酮碘化反应的总的速率常数。

由反应（2）可知，如果测得反应过程中各时间碘的浓度，就可以求出。

由于碘在可见光区有一个比较宽的吸收带，所以本实验可采用分光光度法来测定不同时刻反应物的浓度。

若在反应过程中，丙酮的浓度为0.1～0.6mol·dm-3，酸的浓度为0.05～0.5mol·dm-3时，可视丙酮与酸的浓度为常数。

将（3）式积分得：按朗怕-比耳定律，若指定波长的光通过碘溶液后光强为I，通过蒸馏水后的光强为I0，则透光率可表示为：并且透光率与碘的浓度有如下关系：式中，l为比色皿光径长度；K'，是取10为底的对数时的吸收系数。

《物理化学基础实验》丙酮碘化反应的速率方程实验一、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；4．掌握分光光度计合反应-吸收样品池的的使用方法。

二、实验原理1．大多数化学反应是由若干个基元反应组成的。

这类复杂反应的反应速率和反应物活度之间的关系大多不能用质量作用定律预示。

以实验方法测定反应速率和反应物活度的计量关系，是研究反应动力学的一个重要内容。

对于复杂反应，可采用一系列实验方法获得可靠的实验数据，并据此建立反应速率方程式，以其为基础，推测反应的机理、提出反应模式。

孤立法是动力学研究中常用的一种方法。

设计一系列溶液，其中只有某一物质的浓度不同而其它物质的浓度均相同，借此可以求的反应对该物质的级数。

同样可以得到各种作用物的级数，从而确立速率方程。

2．本实验以丙酮碘化为例，说明如何应用孤立法和稳定态近似条件来推得速率方程以及可能的反应机理。

丙酮卤化反应是一个复杂反应，反应方程式为：+-++--→+--H X X CH OC CH X CH O C CH 23233|||| （1）式中X 2 为卤素。

实验表明，该反应的反应速率几乎与卤素的种类及其浓度无关，但却与溶液中丙酮和氢离子的浓度密切相关。

实际上，在一定浓度范围内，通常可以用物质的浓度替代活度表示某一物质对反应速率的影响。

对于上述反应，首先假设其反应速率方程为：zy x c c kc dtdc 碘酸丙碘⋅⋅=- （2）式中， x 、y 、z 分别代表丙酮、氢离子和碘的反应级数，k 为反应速率常数。

将（1）式取对数，得：碘酸丙碘c z c y c x k dt dc lg lg lg lg )lg(+++=-（3）在上述三种物质中，固定其中两种物质的浓度，配制出第三种物质的浓度不同的一系列溶液。

这样一来，反应速率只是该物质浓度的函数。

以)lg(dtdc 碘-对该组分浓度的对数作图，所得直线的斜率即为对该物质的反应级数。

丙酮碘化反应一、实验目的(1)通过实验加深对复杂反应特征的理解。

（2）测定酸催化时丙酮碘化反应的速率常数。

（3）掌握72光栅分光光度计的使用方法。

二、实验原理不同的化学反应其反应机理是不相同的。

按反应机理的复杂程度之不同可以将反应分为基元反应(简单反应)和复杂反应两种类型。

简单反应是由反应物粒子经碰撞一步就直接生成产物的反应。

复杂反应不是经过简单的一步就能完成的，而是要通过生成中间产物的许多步骤来完成的,其中每一步都是一个基元反应。

常见的复杂反应有对峙反应(或称可逆反应,与热力学中的可逆过程的含义完全不同)。

平行反应和连续反应等。

丙酮碘化反应是一复杂反应，反应方程式为：H+是催化剂，由于反应本身能生成H+，所以,这是一个自动催化反应。

一般认为该反应的反应机理包括下列两步：这是一个连续反应。

反应(1)是丙酮的烯醇化反应,它是一个可逆反应，进行得很慢。

反应(2）是烯醇的碘化反应,它是一个快速且能进行到底的反应。

由于反应（１）速率很慢,而反应(２）的速率又很快，中间产物烯醇一旦生成又马上消耗掉了。

根据连续反应的特点，该反应的总反应速率由反应(1)所决定,其反应的速率方程可表示为:式中CＡ为丙酮的浓度;C D为产物碘化丙酮的浓度；CＨ+为氢离子的浓度;K为丙酮碘化反应的总的速率常数。

由反应（2)可知,如果测得反应过程中各时间碘的浓度,就可以求出。

由于碘在可见光区有一个比较宽的吸收带,所以本实验可采用分光光度法来测定不同时刻反应物的浓度。

若在反应过程中，丙酮的浓度为0．1~0.6mｏl·dm-3,酸的浓度为０.05～0．5mol·dm-3时，可视丙酮与酸的浓度为常数。

将(３)式积分得：按朗怕-比耳定律，若指定波长的光通过碘溶液后光强为Ｉ,通过蒸馏水后的光强为I０,则透光率可表示为:并且透光率与碘的浓度有如下关系：式中，l为比色皿光径长度；K'，是取10为底的对数时的吸收系数。

又因,积分后可得:将式（５）、（6)代入式（４）中整理后得：或：式中，K'l“可通过测定一已知浓度的碘溶液的透光率T代入式(5）而求得。

物理化学实验报告实验名称：丙酮碘化反应******学号：***********班级：10级制药班序号：20同组者：杨柳一、实验目的1．掌握微分法测定反应级数及速率常数的方法、原理。

2．加深对复杂反应特征的理解。

3．熟悉分光光度计的使用方法。

二、基本原理丙酮在酸性溶液中的碘化反应如下：CH3COCH3 + I2——> CH3COCH2I + I2（1）实验证明，该反应是复杂反应，反应速率除了与反应物浓度有关外，还与H+浓度有关。

设反应的动力学方程为：r = —dC I2dt= kCαCH3COCH3C HCIβC I2γ（2）式（2）中， r为反应的速率；[CH3COCH3] 、[I2] 和[H+]分别为丙酮、碘和氢离子在时间t时的浓度；α、β和γ分别为丙酮、碘和氢离子的反应级数；k为反应的速率常数。

实验研究表明，除非在很高的酸度下，丙酮碘化反应的速率才与碘的浓度有关。

在一般的酸度条件下，反应的速率与碘的浓度无关，即β0，此时，式（2）可以简化成：r = —d[I2]dt= K[CH3COCH3] α[H+]γ（3）式（2）、式（3）是假设丙酮仅发生一元碘化（如反应式1）而得到的。

事实上，丙酮不仅可以发生一元碘化反应，而且还可以发生更深的碘化反应，致使反应过程趋于复杂。

为了避免这一现象的发生，可以控制碘的浓度远远小于丙酮和H+离子的浓度，由于碘的浓度小，更深的碘化反应就基本上可以避免。

同时在反应进行的全过程中，丙酮和H +离子的浓度变化很小，可以忽略不计。

根据朗伯——比尔定律，碘溶液对单色光的吸收遵循下列关系：lgT = lg II 0= —εbc = —A (4)式中：T 为透光率；A 为吸光度；I 和I0分别为某一定波长的光线通过待测溶液和空白溶液后的光强；ε为摩尔吸收系数；b 为比色皿光径长度。

在一定条件下，ε和b 为常数，保持丙酮和酸的溶度不变，由（1）得：C I2= kC αCH3COCH3C HCI βt + B （5）将（4）带入（5）得：lgT = k εC αCH3COCH3C HCI βt + B （6）以lgT 对t 作图，其斜率为k εC αCH3COCH3C HCI β，εb 可通过测定一已知溶度的碘溶液的透光率求得，当C CH3COCH3C HCI 已知时，则可以算出反应的总速率常数K 。

丙酮碘化反应实验报告丙酮碘化反应实验报告一、引言丙酮碘化反应是一种常见的有机化学实验，通过观察丙酮与碘化钠溶液反应的过程和产物，我们可以了解有机物的化学性质和反应机制。

本实验旨在通过实验操作和观察结果，加深对丙酮碘化反应的理解。

二、实验原理丙酮碘化反应是一种取代反应，其反应方程式为：CH3COCH3 + NaI → CH3COCH2I + NaOH在反应中，丙酮与碘化钠溶液反应生成碘代丙酮和氢氧化钠。

碘代丙酮是一种黄色液体，可以通过观察颜色变化来判断反应是否进行。

三、实验步骤1. 准备实验器材：取一个干净的试管，并用洗净的玻璃棒将其内壁涂上一层丙酮。

2. 加入试剂：向试管中加入适量的碘化钠溶液。

3. 观察颜色变化：观察试管内溶液的颜色变化，记录下观察结果。

四、实验结果在实验过程中，我们观察到以下结果：当丙酮与碘化钠溶液反应时，试管内的溶液由无色逐渐变为黄色，并逐渐变浓。

五、实验讨论1. 反应机理：丙酮碘化反应是一种取代反应。

在反应中，丙酮中的羰基碳与碘化钠中的碘离子发生取代反应，生成碘代丙酮。

同时，反应中还生成了氢氧化钠。

由于碘代丙酮是黄色的，所以溶液的颜色会发生变化。

2. 反应速率：丙酮碘化反应的速率受到多种因素的影响，如温度、浓度、催化剂等。

在本实验中，我们未对这些因素进行控制，因此无法对反应速率进行定量分析。

3. 反应条件：丙酮碘化反应一般在常温下进行，但温度的变化会影响反应速率。

此外，反应中的碘化钠溶液浓度也会对反应结果产生影响。

在实验中，我们使用了适量的碘化钠溶液，因此观察到了明显的颜色变化。

4. 反应应用：丙酮碘化反应在有机合成中具有广泛的应用。

碘代丙酮是一种重要的有机合成中间体，可以进一步反应生成其他有机物，如酮类、醇类等。

此外，丙酮碘化反应还可以用于检测醛类化合物的存在。

六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了丙酮碘化反应的原理和实验操作。

通过观察颜色变化，我们能够判断反应是否进行，并了解反应的速率和条件对结果的影响。

丙酮的碘化实验报告一、实验目的本实验旨在研究丙酮碘化反应的动力学规律，通过测定不同时刻反应体系中碘的浓度，确定反应级数和反应速率常数。

二、实验原理丙酮碘化反应的方程式为：CH₃COCH₃＋ I₂ → CH₃COCH₂I ＋ HI该反应是一个复杂的反应，但其反应速率可以用碘的浓度变化来表示。

在一定条件下，反应速率与反应物浓度之间存在一定的关系。

通过改变反应物的浓度，测量不同浓度下反应速率的变化，可以确定反应的级数。

根据朗伯比尔定律，溶液中物质的吸光度与浓度成正比。

通过测量反应体系在不同时刻的吸光度，可以间接得到碘的浓度。

三、实验仪器与试剂1、仪器分光光度计恒温槽秒表移液管（5ml、10ml、25ml）容量瓶（50ml、100ml）2、试剂丙酮溶液（200mol/L）碘标准溶液（002mol/L）盐酸溶液（100mol/L）四、实验步骤1、标准曲线的绘制分别移取 000ml、200ml、400ml、600ml、800ml、1000ml 碘标准溶液于 50ml 容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。

以蒸馏水为参比，在分光光度计上于波长 520nm 处测定各溶液的吸光度。

以碘的浓度为横坐标，吸光度为纵坐标绘制标准曲线。

2、反应体系的配制在 50ml 容量瓶中，依次加入 500ml 丙酮溶液、500ml 碘标准溶液和 500ml 盐酸溶液，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。

3、反应速率的测定将配制好的反应体系迅速倒入比色皿中，放入恒温槽中恒温。

每隔一定时间（例如 1min），在分光光度计上测定反应体系的吸光度，记录时间和吸光度值，直至吸光度变化不大为止。

五、实验数据记录与处理1、标准曲线的数据记录及处理｜碘浓度（mol/L）｜吸光度|｜｜｜｜000|0000|｜0008|0102|｜0016|0205|｜0024|0308|｜0032|0412|｜0040|0515|根据以上数据，绘制碘浓度吸光度标准曲线，并得到线性回归方程。