丙酮碘化反应的速率方程实验报告+(2)
丙酮碘化反应的速率方程
班级：2010级化一 学号：[1**********] 姓名：杨美玲 成绩：
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
大多数化学反应都是由若干个基本反应组成的。以实验方法测定反应速率和反应活度的计量关系，是研究反应动力学的一个重要内容。孤立法是动力学研究中常用的一种方法。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：
O
CH3
C
CH3+I2
+
CH3
OC
CH2I+H++I-
设丙酮碘化反应速率方程式为：
-积分可得：
dc碘dt
=kc丙酮
c碘= -kc丙酮t (1)
式中k为反应速率常数。
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：
A= -lgT = -lg(
I
)=εlC碘 (2) I0
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，ε为吸光系数，l为样品池光径长度，以A对时间t
作图，斜率为εl(-dC碘/dt)。测得ε和l，可算出反应速率。
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，将（2）代入后可得：
A= -k lc丙酮t
三、仪器和试剂
7230分光光度计 容量瓶（50 mL） 移液管（5 mL，刻度） 丙酮标准液 (2.00 mol·L-3) 盐酸标准液 (2.00 mol·L-3) I2标准液 (0.02 mol·L-3) 四、实验步骤
1．用蒸馏水作为参比溶液，在1cm比色皿样品池里装2/3的蒸馏水。打开分光光度计，将波长调至520 nm处，合上盖板，调节拉杆位置及100旋钮使透光率在100位置上。打开盖板，用透光率旋钮调到0.000。打开盖板观察是否显示1。
2．在50mL容量瓶中分别移入10 mL的2.00 mol·L-3盐酸和10mL的0.02 mol·L-3的碘溶液，稀释至30mL，加入10mL丙酮溶液，稀释至刻度。迅速混匀后，尽快倒入样品池中。读取吸光度读数A，以后每隔5 min读数一次。 五、数据处理
1、溶液的吸光度随时间t的变化：(测试波长为520 nm) （T=25℃）
2、溶液的吸光度A随时间t的变化曲线：
b= -kεl
已知ε=180mol·L-1·cm-1，l=1cm，可得反应速率常数：
k=6.828×10-5 L ·mol-1·min-1
六、误差分析
(1) 在配液时，用洗瓶定容不是很准确，而且用移液管移液也会有误差，最终导致浓度有误差。
(2) 没在一分钟左右测得第一个数据，没有记下能反映实验现象的最佳数据。 (3) 在测量吸光度时，用秒表计时，由于主观原因时间的记录也存在误差，同时也存在仪器误差。
七、思考题
1、实验中，是将丙酮溶液加到盐酸和碘的混合液中，但没有立即计时，而是当混合物稀释至25 mL，摇匀倒入恒温比色皿测透光率时才开始计时，这样做是否影响实验结果?为什么?
答：由于-kεl为定值，虽未及时计时，只影响直线的截距，不影响直线的斜率。反应速度k由斜率求出，理论上不会有影响。
2.影响本实验结果的主要因素是什么?
答：本实验测定的物理量为溶液的浓度和透光率，因此影响实验的主要因素有：溶液的浓度、波长和温度。