物理化学第十章复杂反应
- 格式:ppt
- 大小:791.00 KB
- 文档页数:46
复杂反应——丙酮碘化反应姓名:*** 学号:2015012*** 班级:化学**班实验日期:2018年4月4日提交报告日期:2018年4月6日带课老师/助教:***1 引言(简明的实验目的/原理)2 实验操作2.1 实验药品、仪器型号及测试装置示意图计算机与接口1套,722S型分光光度计(比色皿2个),恒温槽1套,10mL刻度移液管1支,5mL 刻度移液管3支,25mL容量瓶1个,镊子,洗瓶,滴管。
0.02145mol·L-1碘溶液,2.500mol·L-1丙酮溶液,1.075mol·L-1HCl溶液,去离子水。
2.2 实验条件实验室室温:15.5℃;气压:102.64kPa。
2.3 实验操作步骤及方法要点1. 准备:检查仪器、药品,接通电源。
将装有碘溶液、丙酮溶液、盐酸溶液和去离子水的玻璃瓶放入恒温槽中恒温。
打开恒温槽电源,设定恒温槽温度在25℃。
2. 设定分光光度计:开启分光光度计和电脑。
打开分光光度计控制软件,点击右方“联机”连接仪器。
在“功能选择”菜单中选择“定点扫描”。
通过拉动样品架拉杆,使得下方样品仓对准分光光度计光路。
仪器预热10min后,点击“调0”,放入黑色塑料块挡住光路,点击确定,等待调0完毕;取出黑色塑料块,点击“调100”,放入装有去离子水的比色皿作为空白,点击确定,等待调100完毕。
3. 测定ε(I3-)L值:用5 mL带刻度移液管移取2.5 mL碘溶液于25 mL棕色容量瓶中,用恒温槽中的去离子水稀释至刻度,摇匀。
润洗比色皿3次,加入碘溶液至大约2/3容量,放入分光光度计样品仓,点击右方“数据选取”,即显示碘溶液吸光度值,保存数据。
注:依据原理,在实验条件(565nm)下,ε(I3-)=ε(I2),为了书写方便,下文简记为ε,即ε=ε(I3-)=ε(I2)。
4. 测定反应速率:按照表1,用移液管快速移取相应体积的三种溶液于容量瓶中(碘溶液最后加入),滴管移取恒温去离子水稀释至刻度,摇匀,润洗比色皿3次,加入混合溶液至大约2/3容量,放入分光光度计样品仓。
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。