1、實(shí)驗(yàn)一 化學(xué)反應(yīng)速率和活化能的測定,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1通過實(shí)驗(yàn)了解濃度、溫度和催化劑對反應(yīng)速率的影響。 2了解（NH4）2S2O8氧化KI的反應(yīng)速率的測定原理和方法。 3學(xué)習(xí)作圖法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。,二、實(shí)驗(yàn)原理,在水溶液中，過二硫酸銨(NH4)2S2O8和碘化 鉀(KI)發(fā)生如下反應(yīng)：,根據(jù)速率方程，該反應(yīng)的反應(yīng)速率v可表示為,t時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率,反應(yīng)速率常數(shù),S2O82-和I-分別為兩種離子的初始濃度,（m+n）為反應(yīng)級數(shù),為了能夠測出反應(yīng)在t時(shí)間內(nèi)離子濃度的改變值，在 (NH4)2S2O8和碘化鉀KI反應(yīng)的同時(shí)，加入一定體積已知濃 度的Na2S2O3溶液和淀粉溶液。,一旦Na2S2O3耗盡

2、，生成微量的I3-就立即與淀粉作用，使溶液顯藍(lán)色。,二、實(shí)驗(yàn)原理,消耗S2O82-的濃度為消耗S2O32-濃度的一半。即 S2O82- 注：當(dāng)硫代硫酸鈉耗盡時(shí)，S2O32- 就是開始時(shí)Na2S2O3的濃度。,二、實(shí)驗(yàn)原理,在本實(shí)驗(yàn)中，每份混合溶液中Na2S2O3的起始濃度都是相同的，因而S2O32-不變。因此，只要記下反應(yīng)開始到溶液出現(xiàn)藍(lán)色所需要的時(shí)間t，即可求出反應(yīng)速率 S2O82-/t。,二、實(shí)驗(yàn)原理,根據(jù)反應(yīng)速率方程： k S2O82-m I-n 利用求出的反應(yīng)速率，就可以計(jì)算m和n，進(jìn)一步可求出速率常數(shù)k值。 反應(yīng)速率常數(shù)k與反應(yīng)溫度T有如下關(guān)系： lgk + A 式中Ea為反應(yīng)的活化

3、能，R為氣體常數(shù)，T為絕對溫度。測出不同溫度下的k值，以lgk 對1/T作圖可得一直線，由直線的斜率可求出反應(yīng)的活化能Ea值。,二、實(shí)驗(yàn)原理,三、儀器與試劑,恒溫水浴 量筒(10mL、25mL) 溫度計(jì) 秒表 燒杯(100mL),0.02 molL-1Cu(NO3)2 0.20molL-1KI 0.2%淀粉溶液 0.20molL-1KNO3 0.20molL-1(NH4)2S2O8 0.01molL-1Na2S2O3 0.20molL-1(NH4)2SO4,1、濃度對反應(yīng)速率的影響 在室溫下，用量筒分別量取0.20molL-1的KI溶液20mL，0.010 molL-1的Na2S2O3溶液8m

4、L和0.2 % 淀粉溶液4mL，都加到150mL錐形瓶中，混勻。再用另一個(gè)量筒取0.20 molL-1的(NH4)2S2O8溶液20mL，快速加到盛混合溶液的150mL錐形瓶中，同時(shí)開動(dòng)秒表，將溶液攪勻。當(dāng)溶液剛出現(xiàn)藍(lán)色時(shí)，立即停表，記下反應(yīng)時(shí)間和溫度。,四、實(shí)驗(yàn)步驟,用同樣的方法按表1中的用量，完成序號25的其它實(shí)驗(yàn)。為使每次實(shí)驗(yàn)中溶液離子強(qiáng)度和總體積不變，不足的量分別用0.20 molL-1的KNO3溶液和0.20 molL-1的(NH4)2SO4溶液補(bǔ)足。,四、實(shí)驗(yàn)步驟,表 1 濃度對反應(yīng)速率的影響,2、溫度對反應(yīng)速度的影響 按表1中實(shí)驗(yàn)序號4的用量，把KI、Na2S2O3、KNO3和淀

5、粉溶液加到燒杯中，把(NH4)2S2O8溶液加到大試管中，并把它們放在比室溫高10的恒溫水浴鍋中，當(dāng)溶液溫度與水的溫度相同時(shí)，把(NH4)2S2O8溶液迅速加到KI混合溶液中，記錄反應(yīng)時(shí)間。 在高于室溫20、30條件下，重復(fù)以上操作。這樣共得到四個(gè)溫度下的反應(yīng)時(shí)間，結(jié)果列于表2。,四、實(shí)驗(yàn)步驟,四、實(shí)驗(yàn)步驟,表 2 溫度對反應(yīng)速率的影響,3、催化劑對反應(yīng)速率的影響 按表1中序號4的用量，先在混合溶液中加2滴0.02 molL-1的Cu(NO3)2溶液，混勻，然后迅速加入(NH4)2S2O8溶液，并記錄反應(yīng)時(shí)間。同沒有加入Cu(NO3)2溶液的相同條件反應(yīng)比較催化劑對反應(yīng)速率的影響。,四、實(shí)驗(yàn)步驟,表3 催化劑對反應(yīng)速率的影響,四、實(shí)驗(yàn)步驟,4、求反應(yīng)的活化能Ea 計(jì)算不同溫度下的反應(yīng)速率常數(shù)k列于表4，以lgk對1/T作圖，通過直線的斜率求出反應(yīng)的活化能Ea。,四、實(shí)驗(yàn)步驟,四、實(shí)驗(yàn)步驟,表4 求反應(yīng)的活化能,五、數(shù)據(jù)處理,1、計(jì)算反應(yīng)級數(shù),2、計(jì)算速率常數(shù)和活化能,六、 操作要點(diǎn)和注意事項(xiàng),1、試劑的加入順序要一致,2、加入最后一種試劑時(shí)要迅速，并同時(shí)計(jì)時(shí),3、溶液一變色，就立即停止計(jì)時(shí),1、實(shí)驗(yàn)中為什么可以用反應(yīng)出現(xiàn)藍(lán)色的時(shí)間長短來計(jì)算反應(yīng)速率？反應(yīng)溶液出現(xiàn)藍(lán)色后，反應(yīng)是否就終止了？ 2、Na2S2O3的用量