丙酮碘化反应速率常数的测定

物理化学实验讲义 丙酮碘化反应的速率方程

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实验十五 丙酮碘化反应的速率方程

Ⅰ、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．掌握分光光度计的使用方法。

Ⅱ、基本原理

酸溶液中丙酮碘化反应是一个复杂反应，反应式为

该反应由氢离子催化。假定速率方程为

式中：r为反应速率，c(A)、c(H+)、c(I2)分别为丙酮、盐酸、碘的浓度（mol〃dm-3），k为速率常数，指数x、y、z分别为丙酮、氢离子和碘的反应级数。速率、速率常数以及反应级数均可由实验测定。

因为碘在可见光区有一个吸收带，而在这个吸收带中盐酸和丙酮没有明显的吸收，所以可采用分光光度法直接观察碘浓度的变化，以跟踪反应的进程。在本实验条件下，实验将证明丙酮碘化反应对碘是零级反应，即z为零。由于反应并不停留在一元碘化丙酮上，还会继续反应下去。故采用初始速率法，测量开始一段的反应速率。因此，丙酮和酸应大大的过量，而用少量的碘来限制反应程度。这样，在碘完全消耗前，丙酮和酸的浓度基本保持不变。由于反应速率与碘的浓度无关（除非在很高的酸度下），因而直到全部碘消耗完以前，速率是常数。即

r = k c(A)xc(H+)y=常数 （3）

因此，将c(I2)对时间t作图为一直线，其斜率即为反应速率。

为了测定指数x，至少需进行两次实验。在这两次实验中，丙酮初始浓度不同，而氢离子的初始浓度相同。若用脚注Ⅰ、Ⅱ分别表示这两次实验，则c(AⅡ) = u c(AⅠ)，c(H+Ⅱ) = c(H+Ⅰ)。物理化学实验讲义 丙酮碘化反应的速率方程

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实验报告

实验名称：丙酮碘化反应的速率方程

姓名： 学号： 班级：

同组： 时间：

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酸碘化反应的速率常数。

3、通过本实验加深对复杂反映特征的理解。

二、实验原理

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，而其他物质浓度均相同，借此可以求得反应对该物质的级数。同样亦可以得到各种作用物的级数，从而确立速率方程。

丙酮碘化反应是一个复杂的反应，其反应为：

在实际操作中，一定浓度范围内，通常可以用物质浓度替代活度表示某一物质对反应速率的影响，假设上述反应的反应常数方程为：

ZYXICCkCdtdCr碘酸丙酮2

式中：r为丙酮碘化的反应速率，k为反应速率常数，指数X、Y和Z分别为丙酮，酸和碘的分级数。

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:

A=-abCIIT0lglg *-

以A对时间t作图，其斜率为abdtdCI2，若已知a和b，则可计算出速率方程。

若C丙酮 ≈C酸»C碘 则值对t关系为一条直线，故有

C碘1-C碘2=YXCkC酸丙酮(t2-t1)

k=12A2-A1tt·ab1·YXCC酸丙酮1

由两个或两个以上温度的速率常数，就可以根据阿累尼乌斯(Arrhenius)关系式估算反应的活化能。

实验27丙酮碘化反应动力学

一、目的

①用改变初始浓度法测定丙酮碘化反应的级数。

①用分光光度法测定丙酮碘化反应的速率常数及活化能。

①进一步掌握分光光度计的使用方法。

二、基本原理酸催化的丙铜碘化反应是一个复杂反应，初始阶段反应为CH-CO-CH,+I,片→CH-CO-CH,I+H+I（①，140）该反应能不断产生，它反过来又起催化作用，故是一个自动催化反应。其速率方程可表示为dtdt（①，141）dt式中D、C、C4、c6、c反应速率、碘化丙酮、丙酮、供及盐酸的浓度（mol·L）

反应速率、速率常数以及反应级数均可由实验测定。

实验证实在本实验条件（酸的浓度较低）下，丙酮碘化反应对碘是零级反应，即q为零。

在丙酮和酸大大过量的情况下，可用少量的确来控制反应进度。

这样，当碘完全消耗前，丙酮和酸的浓度基本保持不变。由于反应速率与碘的浓度无关（除非在很高的酸度下），因而直到全部碘消耗完以前，反应速率为一常数。若以c C表示丙酮和酸的初始浓度。

实验六 丙酮碘化速反应率方

班级： 学号： 姓名: 温度：21℃ 大气压:10416hPa

一、实验目的

1、 掌握孤立法确定反应级数的。

2、 测定酸催化作用下丙酮碘化反应的速率常熟。

3、 加深对复杂反应特征的理解。

二、实验原理

化学反应是由若干个不同的基元反应组成的。这类反应的反应速率和应物活度之间的关系不能用质量作用定律预示。以实验法测定反应速率和反应活度是研究反应动力学的重要内容。其中孤立法是一种主要的方法。丙酮碘化是一个复杂的反应过程

上一个是一个很慢的可逆反应，下一个是碘化反应，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: 式中，CE为碘化丙酮的浓度;CH+为氢离子的浓度;CA为丙酮的浓度;k表示丙酮碘化反应总的速率常数。

个很宽的吸收带，因此可以方便的用哦过分光光度计测定反应过程中碘浓度的随时间的变化关系。根据比尔定律A=lgT=-lg(I/I0) =abc碘。A为吸光度，T为透光率，I和I0分别是某一定波长的光通过待测溶液和空白溶液后的光强。以A对t作图的一条直线，起斜率为ab（dc碘/dt）。如果已知ab就可以算出反应速率。

三、实验步骤

1、打开分光光度计，调节波长为470nm。

2、用蒸馏水作参比，反复调节0T、100T。

3、测ab值

用已知浓度的碘溶液测其吸光度，测三次求平均值。ab=A/c碘=A/0.001.

4、 按表1中个物质用量配制溶液，分别测其吸光度随时间的变化（碘液最后加）

四、数据记录、处理和分析

1、ab值的测定

0.001mol.L-1碘溶液的吸光度A

(测试波长为470nm)

① ② ③ 平均值A ab

0.300 0.301 0.301 0.301 301