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物理化学实验 丙酮碘化实验 化工系 2012011864 张腾
实验 10 丙酮碘化实验
姓名:张腾 学号: 2012011864 班级:化 21
同组人姓名 :田雨禾
实验日期: 2014 年 11 月 6 日
提交报告日期: 2014 年 11 月 13 日
指导教师:孙海源
1 引言
1.1 实验目的
1. 采用分光光度法测定用酸作催化剂时丙酮碘化反应的速率系数、 反应级数和活化能。
2. 通过本实验加深对复合反应特征的理解。
3. 熟练掌握分光光度计的原理和使用方法。
1.2 实验原理
只有少数化学反应是由一个基元反应组成的简单反应, 大多数化学反应并不是简单反
应,而是由若干个基元反应组成的复合反应。 大多数复合反应的反应速率和反应物浓度间的
关系,不能用质量作用定律表示。因此用实验测定反应速率与反应物或产物浓度间的关系,
即测定反应对各组分的分级数, 从而得到复合反应的速率方程, 乃是研究反应动力学的重要
内容。
对于复合反应, 当知道反应速率方程的形式后, 就可以对反应机理进行某些推测。 如该
反应究竟由哪些步骤完成,各个步骤的特征和相互联系如何等等。
实验测定表明, 丙酮与碘在稀薄的中性水溶液中反应是很慢的。在强酸 (如盐酸)条件
下,该反应进行得相当快。但强酸的中性盐不增加该反应的反应速率。在弱酸(如醋酸)条
件下,对加快反应速率的影响不如强酸(如盐酸) 。
酸性溶液中,丙酮碘化反应是一个复合反应,其反应式为:
+
- H + -
(CH ) CO+I CH COCH I+H +2I (1)
3 2 3 3 2
+ + +
该反应由 H 催化,而反应本身又能生成 H ,所以这是一个 H 自催化反应,其速率方程为:
-
-dc A -dc I3 dc E α β - δ +
r = = = =kc A c I3 c H (2 )
dt dt dt
式中: r—反应速率;
k—速率系数;
- +
c A 、 c I3 、 c H 、 c E —分别为丙酮、碘、氢离子、碘化丙酮的浓度,
-3
mol dm ;
、 、 —分别为反应对丙酮、碘、氢离子的分级数。
反应速率、速率系数及反应级数均可由实验测定。
-
丙酮碘化对动力学的研究是一个特别合适而且有趣的反应。因为 I3 在可
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