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4丙酮碘化反应速率方程的确定(第2页)

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将(2)式代入(6)式,得:

lg-dlgTdt=lgk+xlgc丙+ylgc酸+zlgc碘+lg(ab)(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lgT对t作图,其斜率为dlgTdt。

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lgc作图,所得直线的斜率即为反应分级数。

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

而虽然反应中碘浓度在变化,但由于其反应分级数为0,即(7)式中的z为0,因此,不会对推求酸和丙酮的反应级数产生影响。

求出反应分级数后,测定已知浓度碘溶液的透光率,根据(3)式即可求出lg(ab),结合改变碘浓度的那一组数据代入(7)式,即可求算反应速率k。

三、仪器与试剂

1. 仪器

分光光度计,超级恒温槽,恒温摇床,秒表,5mL移液管,2mL移液管,25mL容量瓶,洗瓶,洗耳球。

2. 试剂

2.00mol·L-1盐酸溶液,2.00mol·L-1丙酮溶液,0.0200mol·L-1碘溶液。

四、实验步骤

1. 准备工作

将蒸馏水、丙酮溶液置于超级恒温槽恒温。

洗涤所用的容量瓶。

2. 调整分光光度计零点

打开分光光度计电源开关,预热至稳定。

调节分光光度计的波长旋钮至520nm。

取一只2cm比色皿,加入蒸馏水,擦干外表面(光学玻璃面应用擦镜纸擦拭),放入比色槽中。

在比色槽盖打开的时候,调节零点调节旋钮,使透光率值为0,确保放蒸馏水的比色皿在光路上,将比色槽盖合上,调节灵敏度旋钮使透光率值为100%。

3. 碘浓度对反应速度的影响的测定

分别移取0.0200mol·L-1碘溶液1.30mL、1.00mL、0.70mL于25mL容量瓶,各移入2.50mL 2.00mol·L-1盐酸溶液,加入适量蒸馏水,使瓶中尚能加入2.5mL丙酮溶液,置于恒温摇**数分钟至恒温。

取其中一个溶液,移入已恒温的2.50mL 2.00mol·L-1丙酮溶液,用已恒温的蒸馏水稀释至刻度,摇匀,并开始计时,迅速用该溶液**洗比色皿,并向比色皿中加入该溶液,在分光光度计上测定透光率值,同时记下时间,然后每隔一定时间(可为1min)同时记下透光率和时间,如此反复,一直到透光率值为80%左右。

每个溶液应至少记录到6组数据。

取其余两份溶液,作同样的试验。

4. 盐酸浓度对反应速度的影响

分别移取盐酸溶液5.00mL、4.00mL、3.00mL、2.00mL于四只25mL容量瓶中,移入1.00mL碘溶液,加适量蒸馏水至尚能加入2.5mL丙酮,置于恒温摇**数分钟至恒温。

取其中一个溶液,移入2.50mL丙酮溶液,同步骤3进行定容、计时、**洗比色皿、测吸光度,并每隔一段时间同时读取透光度和时间值,至透光率值为80%左右或已记录到8组数据。

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