丙酮碘化反应的速率方程实验报告

实验五 丙酮碘化反应的速率方程 一． 实验目的 1． 掌握用孤立法确定反应级数的方法； 2． 测定酸催化作用下丙酮碘化反应的速率常数； 3． 通过本实验加深对复杂反应特征的理解。 二． 实验原理 孤立法，即设计一系列溶液，其中只有某一种物质的浓度不同，而其他物质的浓度均相同，借此可以求得反应对该物质的级数。同样亦可得到各种作用物的级数，从而确立速率方程。 丙酮碘化是一个复杂反应，其反应式为 CH3COCH3+I2CH3CCH2IO+ H++ I-H+ 设丙酮碘化反应速率方程式为： zIyHCLxCOCHCHICCkCdtdC2332 （1） 式中 k 为反应速率常数，指数 x、y、z分别为丙酮，酸和碘的反应级数。将该式取对数后可得： 2332lglglglglgIHCLOCHCHICzCyCxkdtdC （2） 在上述三种物质中，固定其中两种物质的浓度，配置第三种物质浓度不同的一系列溶液，则反应速率只是该物质浓度的函数。以 lg(-dC碘/dt)对该组分浓度的对数作图，所得直线即为该物质在此反应中的反应级数。同理，可得其他两个物质的反应级数。 碘在可见光区有很宽的吸收带，可用分光光度计测定反应过程中碘浓度随时间变化 的关系。按照比尔定律可得： 20lglgAIabCIIT （3） 式中 A 为吸光度，T 为透光率，I 和 I0 分别为某一特定波长的光线通过待测溶液和空白溶液后的光强，a 为吸光系数，b 为样品池光径长度，以 A 对时间 t 作图，斜率为 ab(-dC碘/dt).测得 a 和 b，可算出反应速率。 若C丙酮≈CHCl﹥﹥C碘 ，发现 A对 t作图后得一直线。显然只有在(-dC碘/dt)不随时间改变时才成立，意味着反应速率与碘的浓度无关，从而得知该反应对碘的级数为零。 当控制碘为变量时，反应过程中可认为丙酮和盐酸的浓度不变，又因为 z 为 0，则由（2）积分可得： ）（酸丙碘碘12yx21tCCtkCC 将（3）代入后可得： yxCabttAk酸丙）（C11A1221 三． 仪器与试剂 722 分光光度计 1 套 丙酮标准液 (2.mol·dm-3) 超级恒温槽 1 套 HCl 标准液 (1.9355mol·dm-3) 秒表 1 块 I2 标准液 (0.01 mol·dm-3) 容量瓶（25ml） 7 个 刻度移液管（5 ml） 各 3 支 四． 实验步骤 1．打开分光光度计，将波长调至 470nm 处； 2．用蒸馏水作为参比溶液，反复将分光光度计调整 0T、100T； 3．用分光光度计测量 ab 的数值以便于算出反应速率；即测 0.001mol/l...