化学反应速率和活化能的测定
实验目的
从实验结果获得反应物浓度、温度、催化剂对反 应速率的影响； 根据Arrhenius方程式，学会使用作图法测定反 应活化能; 练习吸量管的使用及恒温操作;
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实验原理 实验原理
S2O82- + 3I- = 2SO42- + I3？
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Na S2O3 Na22S2O3 + 淀粉 + 淀粉
c(S2 O 8 ) 2 m n r= = kc(S2 O 8 ) c(I ) t
2S2O32- + I3- = S4O62- + 3I-
c(S2 O 3 ) c(S2 O 3 ) c(S2 O 8 ) = = 2 2
2 2 2
2
2 2 c(S2 O 82 ) c(S2 O 3 ) c(S2 O 3 ) = = r= t 2t 2t
r = kc(S2 O82 ) m c(I ) n
速率常数 反应级数
lg r = m lg c(S2 O 82 ) + n lg c(I ) + lg k
[I-] 恒定
lg r ∝ lg c(S2 O 8 )
2
斜率=m 斜率=n
[S2O82-] 恒定
lg r ∝ lg c(I )
m=n=1
求反应速率：
2 2 c(S2 O 3 ) c(S2 O 3 ) r= = 2t 2t
r k= 2 m n （S2 O8 ）c I ） （ c
m=n=1
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求活化能：
活化能
lgk
T影响k！
Ea lg k = lg A 2.303RT
1 Ea ) lg k = lg A ( 2.303R T
纵坐标 斜率 横坐标
Ea=-2.303R×(斜率)
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基本操作
量筒（量杯）:粗略量取 移液管：无刻度 吸管:准确移取 滴定管: 接近！ 吸量管：有刻度
移取1.60mL液 体时选用体积接 近的2mL吸管
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移取一定 体积液体:
基本操作
洗涤 润洗 洗液 蒸馏水 自来水 3次！ 液体
1、吸管末端要伸入液面下1cm 取液
？ ？
2、 “调整液面下降至与标线相切”、“将移 取溶液放入接受溶液的容器中”的操作均要 求烧杯倾斜45度，吸管垂直，管尖靠在容 器壁上 3、 停留15s
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实验数据的表示方法及处理 实验数据的表示方法及处理
不合理
列表法
lgK
作图法 方程式法
原点不 一定是0
1/298
1/308
1/318 1/T
速率常数-温度曲线
作图法
一般以主变量作横轴，应变量作纵轴； 坐标轴比例选择的原则: 首先图上的最小分度与仪器的最小分度一致，要 能表示出全部有效数字。 其次是要方便易读，例如用1 cm (即一大格)表示 1，2，5这样的数比较好，而表示3，7等数字则不 好。 还要考虑充分利用图纸，不一定所有的图均要把 坐标原点作为0，可根据所作的图来确定；
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作图法
把所测得的数值画到图上，就是代表点，这些点要 能表示正确的数值。若在同一图纸上画几条直(曲) 线时，则每条线的代表点需用不同的符号表示； 在图纸上画好代表点后，根据代表点的分布情况， 作出直线或曲线。这些直线或曲线描述了代表点的 变化情况，不必要求它们通过全部代表点，而是能 够使代表点均匀地分布在线的两边。
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作图法
曲线的具体画法: 先用笔轻轻地按代表点的变化 趋势，手描一条曲线，然后再用曲线板逐段凑合 手描曲线，作出光滑的曲线； 图作好后，要写上图的名称，注明坐标轴代表的 量的名称、所用单位、数值大小以及主要的测量 条件；
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数据记
录及处理 数据记录及处理
实验序号 0.20MK2S2O8溶液 0.20M KI溶液 0.010MNa2S2O3溶液 0.2%淀粉溶液 0.20M(NH4)2SO4溶液 反应温度/℃ 反应的起始浓 度/M 反应时间△t/s 反应速率r 1/T lgk / / / / / / / / K2S2O8 KI Na2S2O3 Ⅰ 10 10 8 4 0 Ⅱ 5 10 常温 8 4 5 Ⅲ 2.5 10 8 4 7.5 Ⅳ 10 10 8 4 0
高10℃
Ⅴ 10 8 4 0
催化剂
Ⅵ 10 8 4 Ⅶ 10 10 8 4 / / / / / / /
Ⅷ
10 高20℃10
试剂的用量/ml
0 0℃ 0
量筒
平均值/
/ /
反应速率常数k
注意
实验Ⅳ、Ⅴ反应温度比室温分别高10、20℃； 实验Ⅵ为加催化剂0.02M的Cu(NO3)2，量为3滴； 实验Ⅶ为求实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的速率常数的平均 值； 求活化能时以实验Ⅶ、Ⅳ、Ⅴ的lgk对1/T作图， 由直线斜率求反应的活化能。Ea=－2.303R×S， S代表斜率； 比较实验Ⅰ、Ⅵ的反应速率大小；
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实验总结
1、怎样使吸管移取的体积数准确？
移液操作规范，特别注意液面的调节： 微松食指使液面缓缓下降，才能控制液面随需而停； 眼晴视线与液面水平，液面最低点与刻线相切； 溶液自然流出后，等待15s。
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问题与讨论
常出现的问题 ： （1） 纵、横坐标的比例不对； （2） 除6#外，所有的点均在直线上； （3） 逐段画时连接处线重叠，或双线； （4） 吸收峰极大处是折线，不是光滑的曲线； （5） 图纸上有未擦净的铅笔痕迹，或大块黑痕； （6） 忘了写图的名称、坐标轴的代表量或所用单位、数值大 小以及主要的测量条件。
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思考题1
若不用S2O82-，而用I-或I3-的浓度变化来表示反应 速率，则反应速率常数k是否一样？
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思考题2
实验中为什么可以由反应溶液出现蓝色的时间长 短来计算反应速率？当溶液中出现蓝色后，反应 是否就停止了？
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下周实验
磺基水杨酸与三价铁离子配合物的组成及稳定常数测定
预习内容 分光光度计的使用 作图法处理数据； 移液管的使用； 配位平衡及平衡常数； 磺基水杨酸； 连续变化法；
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