碘钟反应实验报告.doc

碘钟反应

一实验目的

1．了解浓度、温度对反应速率的影响。

2．学习测定K2S2O8氧化KI的反应速率常数及活化能的原理和方法。

3．练习用计算法、作图法处理实验数据。

二实验原理

水溶液中，Ｋ2Ｓ2Ｏ8与KI发生如下反应的离子方程式

S2O82-＋２I-＝I２＋２SO４2-

在温度和离子强度不变，反应速率与反应物浓度的关系可近似表示为即动力学方程：

Ｖ＝-d[S2O82-]／dt＝k[S2O82-]m[Ｉ-]n

通常人们认为S2O82-氧化I-通常经历两个步骤

S2O82-＋I-＝[IS2O8]３-。。。。。。。。。。。。。（１）

[IS2O8]３-＋I-＝I２＋２SO４2-。。。。。。。。（２）

反应（１）为速控步骤，则其速率方程为

-d[S2O82-]／dt＝k[S2O82-][I-]

若[I-]不变（[I-][S2O82-]）则其速率方程为

-d[S2O82-]／dt＝k１[S2O82-]

k１＝k[I-]，上述反应假定为准一级反应，则

㏑[S2O82-]＝－k１t＋㏑[S2O82-]０

以㏑[S2O82-]对时间t作图，即可求得反应速率常数k１

为了保持[I-]不变，本实验采用加入S2O３2方法：

２S2O３2-＋I２＝２I-＋S４O６2-此反应很快，可认为瞬间完成。由加入的

Na2S2O3的体积及其浓度，可以算出每次溶液呈现蓝色时所消耗的Na2S2O3的量，从而求出此时刻的S2O82-，得到一系列K2S2O8的浓度及其对应的反应时间，从而求的速率常数k1，改变反应温度，可求得不同反应温度的k1值，根据阿仑尼乌斯公式Ｋ=Ａｅ－Ea/RT取对数

㏑Ｋ＝－Ea/RT＋㏑Ａ

以㏑Ｋ对1/T作图，求出直线斜率，即可求得活化能Ea

三装置和流程简图

仪器：恒温槽，电子秒表，微量注射器，量筒（10ml），移液管(25ml，10ml)，吸耳球，环形搅拌器，大试管，容量瓶，烧杯

仪器：

恒温槽，电子秒表，微量注射器，量筒（10ml），移液管(25ml，10ml)，吸耳球，环形搅拌器，大试管，容量瓶，烧杯

试剂：

(Ｋ2Ｓ2Ｏ8０.０５０mol·L-1)ＫＩ(0.１００mol·L-1)Na2S2O3(0.01２５mol·L-1)淀粉(１％，Ｗ/Ｖ)

流程：

１.恒温槽调至所需温度，恒温。

２.大试管装入２５ml蒸馏水，１０mlＫＩ溶液，２ml淀粉液，→恒温１０分钟

Ｋ2Ｓ2Ｏ8放入容量瓶中→恒温１０分钟

用微量注射器取３００μlNa2Ｓ2Ｏ３注入大试管中，用环形搅拌器使其混合均匀。

移液管取１０ml已恒温Ｋ2Ｓ2Ｏ8注入大试管，流出一半时计时，至溶液颜色变蓝，暂停秒表，记下时间读数，立即再加入３００μlNa2Ｓ2Ｏ３，搅拌溶液，开动秒表，继续计时颜色变化暂停记时，重复记五次。

间缩短，配好以后的三个小时内可照常使用。放置时间长若溶液变黄，可滴加Na2S,直至黄色褪去即可继续使用。

反应中的搅拌速度对反应时间也有影响，搅拌得越快，反应时间越短。同一组实验，要用同一种速度搅拌。