丙酮碘化反应

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1、物理化学实验报告学号：姓名：班级：实验题目:丙酮碘化反应平均室温：20.8℃平均气压：98.9Kpa同组人：日期：2013-4-16一、实验目的1．利用分光光度计测定酸催化时丙酮碘化反应的反应级数、速度常数及活化能。2．进一步掌握分光光度计的使用方法。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，其反应式为设丙酮碘化反应速率方程式为：（1）式中k为反应速率常数

2、，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：（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：（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

3、，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：将（3）代入后可得：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

4、准液(0.01mol·dm-3)容量瓶（25ml）7个刻度移液管（5ml）各3支四、主要实验步骤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碘液的吸光度；4．按表中各物质用量配置溶液，分别测其吸光度随时间的变化数值。五、数据处理与结果讨论A1=0.399,A2=0.410al===404.51．计算混合溶液的丙酮、盐酸、碘的浓度容量瓶号CA/mol.L-1CH+/mol.L

5、-1CI2/mol.L-110.4 0.10.000220.2 0.10.000230.4 0.20.000240.4  0.10.00012．将记录数据用excel处理（A~t），求出斜率m。图1：1号瓶斜率K1=-0.0039，根据计算可求得反应速率为：R1=K1/al=-9.64×10-6图2：2号瓶斜率K2=-O.OO2反应速率R2=K2/al=-4.94×10-6图3：3号瓶斜率K3=-0.0085反应速率r3=K3/al=-2.10×10-5图4：四号瓶斜率是K4=-0.0043反应速率r4=K

6、4/al=-1.06×10-53．计算反应分级数。P为丙酮的反应级：P=0.96r为H+的反应级数=1.12q为碘的速率常数=-0.144．计算反应速度常数k值（根据前面计算的分级数计算k，由4次实验的数据计算k，取平均值）。K1=r1/()=-9.29×10-5K2=r2/=-9.26×10-5K3=r3/=-9.32×10-5K4=r4/=9.27×10-5K(平均)=（K1+k2+k3+k4）/4=-9.29×10-5六、思考题1.经过作图后可知，在丙酮碘化反应中反应速率对丙酮、氢离子、碘的反应级数分

7、别为1、1、0。该反应的总级数为2.，是一个二级反应。2.在本实验中将丙酮溶液加入含有碘，盐酸的容量瓶时并不立即开始计时，而注入比色皿时才开始计时，这样作是否可以，为什么？答：不可以，因为求比值用一定初始浓度，因为混合后做为零点，那时候的浓度都已经改变了。3.影响本实验结果精确度的主要因素有哪些？答：计时时的误差，分光光度计的误差，溶液配制时的误