碘钟反应实验报告

1、.碘钟反应一 实验目的1了解浓度、温度对反应速率的影响。2学习测定 K2S2O8 氧化 KI的反应速率常数及活化能的原理和方法。3练习用计算法、作图法处理实验数据。二 实验原理水溶液中， 228 与 KI 发生如下反应的离子方程式S2O82- I -I SO2-在温度和离子强度不变，反应速率与反应物浓度的关系可近似表示为即动力学方程：? -d S2O82- dtk S2O82- m- n通常人们认为S2O82-氧化 I -通常经历两个步骤S2O82-I- IS2O8 -。（）IS2O8 - I - I SO2-。（）反应（）为速控步骤，则其速率方程为-dS2O82- dtkS2O82- I -

2、若I - 不变（ I - > >S 2O82-）则其速率方程为-dS2O82- dtk S2O82-k kI -，上述反应假定为准一级反应，则 S2O82- k t S2O82- 以 S2O82- 对时间 t 作图，即可求得反应速率常数k.为了保持 I - 不变，本实验采用加入S2O 2 方法：S2O 2-I I-SO 2- 此反应很快，可认为瞬间完成。 由加入的Na2S2O3 的体积及其浓度，可以算出每次溶液呈现蓝色时所消耗的Na2S2O3 的量，从而求出此时刻的S2O82-，得到一系列K 2S2O8 的浓度及其对应的反应时间， 从而求的速率常数k1，改变反应温度， 可求得不同反

3、应温度的k1 值，根据阿仑尼乌斯公式 = Ea/RT 取对数 Ea/RT以对 1/T 作图，求出直线斜率，即可求得活化能Ea三 装置和流程简图仪器：恒温槽，电子秒表，微量注射器， 量筒（ 10ml），移液管 (25ml ，10ml) ，吸耳球，环形搅拌器，大试管，容量瓶，烧杯试剂：(8 . mol ·L-1) (0. mol ·L-1 ) Na S O32222(0.01 mol ·L-1)淀粉 ( ，/ )流程： .恒温槽调至所需温度，恒温。 .大试管装入 ml 蒸馏水， ml 溶液， ml 淀粉液， 恒温分钟 2 2 8 放入容量瓶中恒温分钟3 用微量注射器取

4、lNa2 2注入大试管中，用环形搅拌器使其混合均匀。4 移液管取ml 已恒温 2 2 8 注入大试管，流出一半时计时，至溶液颜色变蓝，暂停秒表，记下时间读数，立即再加入 l Na2 2，搅拌溶液，开动秒表，继续计时颜色变化暂停记时，重复记五次。.四 原始数据及数据处理2225283134S2O82-S2O82-t1419”97328”31245”18213”87153”280.0266-3.629t2947”56633”68508”71401”24321”430.0261-3.646t31327”31952”31724”02549”40504”770.0256-3.682t41713”8413

5、18”62955”87747”27637”490.0252-3.682t52106”371640”621231”00953”93810”240.0247-3.700.五 实验结果及讨论思考题：1. 碘钟反应的基本条件是什么？答：（1）在反应过程中维持 I - 不变，为此本实验采用补偿法，通过加入一定浓度的 Na2S2O3 来维持 I - 在反应过程中不变。（2）在测反应活化能时，要求在实验温度范围内Ea 不随温度变化。2.根据实验原理及实验方法，活化能的测定是否可以简化？答：可以。如果我们所需数据仅为活化能Ea，由书中式（ 7）2-t S2 82-2不变，即S2 8k如果固定反应后， S2 8

6、-O OOKt= S2O82- -S2O82-=C( 常数 ) - （11）对上式左右取对数得k+ t= C将上式代入（ 10）式得： C - t= Ea/RT 整理得 t= C+ Ea/RT-作 1/T 对 t 直线，斜率为 Ea/R，即可求得 Ea。实验讨论1. 所用的试剂若混有少量的 Fe+ ，Cu+，对反应会有催化作用，必要时要加入缓冲试剂，来消除这些离子的影响。2. 向混合溶液中加入 228 ，要越快越好。3. 为保证实验数据的准确性，在反应过程中要注意恒温的控制以及温度的调节。4. 实验温度不能太，否则速率太快不易控制，实验误差大。5. KI 溶液不稳定，易被空气氧化而使无色溶液变成淡黄色而导致反应时.间缩短，配好以后的三