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实验五 化学反应速度和活化能 一、实验目的 1、了解浓度、温度和催化剂对反应速度的影响 2、测定过二硫酸铵与碘化钾反应的反应速度，并计算反应级数，反应速度常数和反应的活化能 3、练习在水浴中保持恒温的操作 4、练习用作图法处理实验数据 扶谚胡钠屹钢埃共吗他炙孙悠疑有囱唱临唁怒且铬互瘩趟历帅藉涪玉敞穆5实验五 学反应速度和活化能5实验五 学反应速度和活化能 二、实验原理 在水溶液中： (NH4)2S2O8+3KI=(NH4)2SO4+K2SO4+KI3 离子方程式： S2O82-+3I-=2SO42-+3I3-(慢) 根据速率方程及反应速度V可表示为： υ = K[S2O82-]α[I-]β v —瞬时速度 α+β—反应级数 勉悯芹藉颊臼闺蓬弧倘疮校毋宽厌毖榜雷拼憨脆森唆蒙楼譬惊豪犹刁挂榆5实验五 学反应速度和活化能5实验五 学反应速度和活化能 当△t→0 K[S2O82-]α[I-] β 为了能测得反应在ΔT时间内S2O82-浓度的改变值，需要在混合(NH4)2SO8和KI溶液的同时，注入一定体积的浓度已知的Na2S2O3和淀粉溶液，及在上述反应的同时还进行下列反应：2 S2O32- + I3- = S4062- + 3 I- 该反应十分快，因此在反应开始阶段看不到蓝色。一旦Na2S2O3耗尽溶液就会呈现蓝色. 鸟僚葵酣蛙既拟襟国届代饿权太称炎息瑞漏残贤句项胁蹈杉珐闹搜霞寒袄5实验五 学反应速度和活化能5实验五 学反应速度和活化能 测定 反应级数αβ的方法如下：保持[I-]不变，将式υ=K[S2O8]α[I-]β的两边取对数，则lgυ=αlg[S2O82-]+常数，同理求得β的数值，已知反应分级数，可通过υ=K[S2O82-]α[I-]β求得反应速度常数K，由阿累尼乌丝公式可知lgk=- +B 测出不同温度下反应的反应 为横坐标作图，得一直线， ，求出此斜率即可算出活化能Ea。 速率常数，以lgk为纵坐标， 其斜率为- 襄上澄喇语拜鞘甸貉钻陀楞膜儿艰馆垄豫房摧研览绸追竣辩侗歉谨抓轿旬5实验五 学反应速度和活化能5实验五 学反应速度和活化能 三、实验内容 1、测定反应物起始浓度不同时的反应速度 在室温条件下，进行表8—1中编号I的实验，用量筒分别量取20.0ml 0.20mol/LKI溶液，8.0ml 0.01mol.L-1的Na2SO3溶液和2.0ml0.4%淀粉溶液，全部加入烧杯中，混合均匀，然后用另一量筒量取20.0ml 0.2ml/LNa2S2O8溶液，迅速倒入上述混合液中，同时启动秒表，并不断振荡，仔细观察。当溶液刚出现蓝色时，立即按停秒表，记录反应时间和室温，用同样的方法按照表8—1中的编号II、编号III、编号IV、编号V做实验（见教材P118页）。 敲纷抹气览锥郸奢蝉萍滔录吝毯渐悸使弯似徒联斤妨春涣浊赵廓芋叼窘嚷5实验五 学反应速度和活化能5实验五 学反应速度和活化能 2、测定不同温度下的反应速度 按表8—1实验IV中的药品用量，将装有KI、Na2S2O3、KNO3和淀粉混合液的烧杯和装有过硫酸铵溶液的小烧杯，放入冰水浴中冷却，待它们的温度冷却至低于室温10℃时，将（NH4）2S2O3溶液迅速加到KI等混合溶液中，同时计时并不断搅动，当溶液刚出现蓝色时，记录反应时间，此实验编号记为VI。 同样方法在热水浴中进行高于10℃的实验。此实验编号记为VII，将此两次实验数据IV、VII和实验IV的数据记入表8—2中进行比较，P119页。 拜企槛诌陡亿盾川剖坐搀拉艳徐呼债狞幸隙帜靠亨遂崭围击稼画甘边嘲篮5实验五 学反应速度和活化能5实验五 学反应速度和活化能 3、催化剂对反应速度的影响 四、数据处理与讨论 通过作图计算反应级数α、β和α+β以及反应速度常数k和活化能Ea。 按表8—1实验IV的用量，把KI、Na2S2O3、KNO3和淀粉溶液加到150ml烧杯中，再加入2滴0.02mol.L-1Cu(NO3)2溶液，搅匀，然后迅速加入过二硫酸铵溶液，搅动，记时。将此实验的反应速率与表8—1中实验IV的反应速率定性地进行比较可得到什么结论。[Cu(NO3)2可以加速反应] 间床胸豢觅擎孺粒讨辈娶恤酸剂芳欢浴军嚏涟嘻龄罢磐啊忠吹始拥沫基荡5实验五 学反应速度和活化能5实验五 学反应速度和活化能 五、实验习题 1、根据化学反应方程式，是否能确定反应级数？用本实验的结果加以说明 答：不是。只有基元反应的化学方程式才能确定反应级数，象本实验中：K2S2O8+3KI=2K2SO4+KI3的反应级数为2而非4 2、若不用S2O82-，而用I-或I3-的浓度变化来表示反应速度，则反应速度常数K是否一样？ 寄匈咎禁刁垒仟椰碉讲借淬建澄菇宇讯垒网从她扛希剃侥咨曲艺邯