丙酮碘化反应

丙酮碘化反应 一、实验目的二、实验原理三、药品仪器四、实验步骤五、实验记录六、数据处理七、结果分析与讨论八、注意事项九、思考题

1.利用分光光度计测定酸催化时丙酮碘化反应的速率常数；1.利用分光光度计测定酸催化时丙酮碘化反应的速率常数； 2.学习用孤立法测定丙酮碘化反应的反应级数； 3.通过实验加深对复杂反应特征的理解。实验目的

酸催化的丙酮碘化反应是一个复杂反应，其反应式为：酸催化的丙酮碘化反应是一个复杂反应，其反应式为：实验原理该反应能不断产地生H+，它反过又起催化作用，故是一个自动催化反应。其速率方程可表示为：反应速率：式中：cE、cA、cI2、cH+--碘化丙酮、丙酮、碘及盐酸的浓度(mol/L)； K--速率常数； p、q、r--丙酮、碘和氢离子的反应级数。

因为碘溶液在可见光区有一个比较宽的吸收带，而丙酮和盐酸在该吸收带中对光基本上没有吸收，所以可通过测定反应液各个时刻的消光值来获得各个时刻的。根据朗白—比耳(Lambert-Beer)定律：

本实验通过测定0.001mol/L已知浓度的碘溶液透光率值,测两次，然后取其平均值 ，求al值；即：（3）式代入（2）式中整理得：

作关系图由（4）式可知：通过其斜率m可求得反应速率。即（6）式与（1）式比较，则有

为了确定反应级数p、q、r，每个至少需进行两次实验，用脚注数字分别表示各次实验。为了确定反应级数p、q、r，每个至少需进行两次实验，用脚注数字分别表示各次实验。 ①当丙酮初始浓度不同，而碘、氢离子初始浓度分别相同时，即：则有：

②同理，当丙酮、碘的初始浓度分别相同，而酸的浓度不同时，即：②同理，当丙酮、碘的初始浓度分别相同，而酸的浓度不同时，即：则有： ③同理，当丙酮、氢离子的初始浓度分别相同，而碘的浓度不同时，即：则有：

由两个温度的反应速度常数k1与k2,从阿仑尼乌斯公式求出反应的活化能。由两个温度的反应速度常数k1与k2,从阿仑尼乌斯公式求出反应的活化能。

1. 722分光光度计； 2. 超级恒温槽； 3. 接触温度计、玻璃温度计； 4. 移液管、吸耳球、容量瓶等； 5. 0.01mol/L碘溶液2.0mol/L丙酮1mol/L盐酸； 6. 等等。药品仪器

实验步骤 配制碘、丙酮、盐酸及反应液溴水及5号瓶碘溶液及1-4号瓶开启超级恒温槽调节恒温温度t ℃ 再调节恒温温度(t+5) ℃ 预热分光光度计测定碘溶液的T值测定碘溶液的T值设定波长测定1-4号反应液的T值测定1-4号反应液的T值设定时间

依次打开“电源”开关，“电动泵”开关和“加热”开关。依次打开“电源”开关，“电动泵”开关和“加热”开关。

调节接触温度计的胶木帽，使恒温温度t为“原始水温+5℃”，保持恒温状态。调节接触温度计的胶木帽，使恒温温度t为“原始水温+5℃”，保持恒温状态。在以上温度的基础上，再增加5℃恒温。（以玻璃温度计上的温度为准）

打开分光光度计的开关 仪器预热30分钟后即可测试。用蒸馏水调零：比色皿中装入蒸馏水，调零。配制0.001mol·L-1碘溶液。测两次T，求其平均值，求al值。

按下表配制各种溶液，并预热30min：

按下表加入丙酮的量 恒温好后，取10ml丙酮加入到1号瓶中，当加到一半时开始计时，待丙酮全部加入后，加蒸馏水至容量瓶刻度，摇匀。混合后的溶液倒入比色皿中，并进行测定。每隔2min测定透光率一次，直到取得10~12个数据为止。

其他样品测定同上。 实验完成后，清洗复原。

实验日期：； ①超级恒温器的恒温温度：℃； ②超级恒温器的恒温温度：+5℃。实验数据记录

1.计算； 2.作关系图； 3.确定直线斜率值； 4.确定反应级数p、q、r的值； 5.写出丙酮碘化反应速率方程； 6.计算反应活化能； 7.文献值。数据处理

计算的平均值： 两个温度分别计算

3号瓶 lgT 1号瓶 2号瓶 4号瓶 0 t (min) lgT~t关系图

斜率其中

反应级数的确定： 计算反应速度常数k值（令p=r=1,q=0）

根据阿仑尼乌斯公式求出反应的活化能。

文献值： ⑴.p=1、q=0、r=1 ⑵.反应速率常数 ⑶.活化能Ea=48kJ/mol

⑴结果：实测值为Ea= ⑵计算实验偏差： ⑶分析产生偏差的原因： ⑷有何建议与想法？实验结果与讨论

1. 反应液混合后应迅速进行测定； 2.计算Ｋ时要用到初始浓度，因此实验中所用的浓度一定要配准； 3. 温度对实验结果影响很大，应把反应温度准确控制在实验温度的±0.1℃范围之内。注意事项：

1.丙酮碘化反应中，H+为催化剂。能否把反应速率方程中的CH+r项并入速率常数项中，为什么？1.丙酮碘化反应中，H+为催化剂。能否把反应速率方程中的CH+r项并入速率常数项中，为什么？ 2.实验中若开始计时晚了，对实验结果有无影响？为什么？ 3.若盛蒸馏水的比色皿没有洗干净，对测定结果有什么影响？思考题

4.配制和选取各反应物的初始浓度，应考虑哪些情况？4.配制和选取各反应物的初始浓度，应考虑哪些情况？ 5.影响本实验结果精确度的主要因素有哪些？ 6.若本实验中原始溴浓度不准确，对实验结果是否有影响？为什么？

重点：掌握722分光光度计的使用方法；阿仑尼乌斯方程应用；反应级数的确定方法。重点：掌握722分光光度计的使用方法；阿仑尼乌斯方程应用；反应级数的确定方法。难点：722分光光度计的工作原理。重点难点

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