碘钟实验-反应级数与活化能之测定.docVIP

實驗16 碘鐘實驗－反應級數與活化能之測定 林勁翰 Ⅶ、實驗數據與結果 初期反應速率法 1. 反應時間測定 編號 0.20 M NaI (ml) 0.20 M NaCl (ml) 0.0050 M Na2S2O3 (ml) 2% 澱粉 (ml) 0.10 M K2SO4 (ml 0.10 M K2S2O8 (ml) 反應時間 (Δt） (sec) 1 2.0 2.0 1.0 1.0 2.0 2.0 77 75 2 2.0 2.0 1.0 1.0 0 4.0 37 36 3 4.0 0 1.0 1.0 2.0 2.0 41 39 2. 計算各反應物的起始濃度及試驗1、2、3的初速率： 混合液中反應物起始濃度(M) 平均時間 Δt (sec) 反應速率 rate (M/sec) [S2O32-] [S2O82-] [I-] 1 0.0005 0.02 0.04 76.0 3.29×10-6 2 0.0005 0.04 0.04 36.5 6.85×10-6 3 0.0005 0.02 0.08 40.0 6.25×10-6 3. 計算相對於S2O82-和I-的反應級數m與n。 4. 計算本實驗之速率常數。 5. rate = (4.15×10-3) [S2O82-]1.06 [I-]0.93 6. 自行設計實驗之取量預定變色時間：73 sec ；73 sec 試 劑 預定取量(ml) 試劑 預定取量(ml) 2% starch 1.0 0.0050 M Na2S2O3 1.0 0.20 M NaI 2.0 0.10 M K2S2O8 2.08 0.20 M NaCl 2.0 0.10 M K2SO4 2.0 Compared with sample 1 (let [K2S2O8] = x): 積分作圖法 1. 反應時間測定： 編 號 2% 澱粉 (ml) 1.0 M NaI (ml) 0.20 M Na2S2O3 (ml) 蒸餾水 (ml) 0.15 M K2S2O8 (ml) 平均液溫：28℃ 反應時間(t, sec) 1 1.0 5.0 5.5 1.5 5.0 510 2 1.0 5.0 4.5 2.5 5.0 371 3 1.0 5.0 3.5 3.5 5.0 280 4 1.0 5.0 2.5 4.5 5.0 191 5 1.0 5.0 1.5 5.5 5.0 110 6 1.0 5.0 0.5 6.5 5.0 40 2. 在此六次試驗中，反應物（NaI、K2S2O8Na2S2O3，[S2O32-] = 2Δ[S2O82-]，t，Na2S2O3用盡，溶液呈現深藍色），溶液中剩餘之[S2O82-]，可由反應液內所加入之Na2S2O3的量來計算： (1) 由各瓶中所加Na2S2O3體積及濃度，計算S2O32-莫耳數。 編 號 0.20 M Na2S2O3 (ml) S2O32-之莫耳數 1 5.5 5.5×0.2×0.001 = 1.1×10-3 2 4.5 4.5×0.2×0.001 = 0.9×10-3 3 3.5 3.5×0.2×0.001 = 0.7×10-3 4 2.5 2.5×0.2×0.001 = 0.5×10-3 5 1.5 1.5×0.2×0.001 = 0.3×10-3 6 0.5 0.5×0.2×0.001 = 1.0×10-4 (2) 計算溶液中S2O82-之莫耳數。S2O82-之莫耳數 = 0.15×5.0×0.001 = 7.5×10-4 mol (3) 由Δ[S2O32-] = 2Δ[S2O82-]關係式，計算經時間t後，每瓶中S2O82-之剩餘量(mol)，並計算其濃度( M, mol/L)。 S2O32- 初始莫耳數 A S2O82- 初始莫耳數 B S2O82- 剩餘莫耳數 B-A/2 1 1.1×10-3 7.5×10-4 2.0×10-4 2 9.0×10-4 7.5×10-4 3.0×10-4 3 7.0×10-4 7.5×10-4 4.0×10-4 4 5.0×10-4 7.5×10-4 5.0×10-4 5 3.0×10-4 7.5×10-4 6.0×10-4 6 1.0×10-4 7.5×10-4 7.0×10-4 (4) 計算六次試驗之ln[S2O82-]及1/[S2O82-]。 [S2O82-] ln[S2O82-] 1/[S2O82-] 1 2.0×10-4 -8.517 5000.00 2 3.0×10-4 -8.112 3333.33 3 4.0×10-4 -7.824 2500.00 4 5.0×10-4 -7.601 2000.0