文档介绍：莄薂量气法测定过氧化氢催化分解芇反应速率系数蒄一实验目的薂测定H2O2分解反应的速率系数和级数,并了解一级反应的特点。羂二实验原理肈H2O2在没有催化剂存在时,分解反应进行得很慢,若用KI溶液为催化剂,则能加速其分解。薆22KI22O21OHOH+→袄该反应的机理是:蒁第一步)(OHKIOKIOH222慢+→+螈第二步)(O21KIKIO2快+→蚇由于第一步的反应速率比第二步慢得多,所以整个分解反应的速率取决于第一步。如果反应速率用单位时间内H2O2浓度的减少表示,则它与KI和H2O2的浓度成正比:ktc=−(2-40)袀式中c表示各物质的浓度(mol􀁸L−1),t为反应时间(s),为反应速率系数,它的大小仅决定于温度。2O薈在反应过程中作为催化剂的KI的浓度保持不变,令,则KI22OHck蒅2O2H2O2H1ddcktc=−(2-41)莅式中k1为表观反应速率系数。此式表明,反应速率与H2O2浓度的一次方成正比,故称为一级反应。积分上式得:2Hk1k=芀∫∫=−t10ln−=(2-42)蒆在一定温度与催化剂浓度下,k1为定值,所以对一级反应而言,c的值仅与t有关,而与反应物初始浓度无关。蒃在H2O2催化分解过程中,t时刻H2O2的浓度ct可通过测量在相应的时间内反应放出的O2体积求得。因为分解反应中,放出O2的体积与已分解了的H2O2浓度成正比,其比例常数为定值。令V∞表示H2O2全部分解所放出的O2体积,Vt表示H2O2在t时刻放出的O2体积,则羃,∞∝Vc0)(ttVVc−∞∝聿将上面的关系式代入式(2-89),t10tlnln−=∞−∞=薂(2-43)∞+−=−∞VtkVVtln)ln(1莃若H2O2催化分解是一级反应,则以对t作图应得一直线。这种利用动力学方程的积分式来确定反应级数的方法称为积分法,从直线的斜率可求出表观反应速率系数k)ln(tVV−∞1。螀如求反应的表观活化能Ea,则通过测定不同温度下反应速率系数,根据阿仑尼乌斯(Arrhennius)经验方程:莅CTREk+−=1lna(2-44)羄以lnk对作图得一直线,从其斜率−REa即可求得表观活化能Ea。袂三仪器与试剂蒀仪器:超级恒温槽,移液管(5mL),实验装置见图2-32。莆试剂:H2O2溶液(3%),KI溶液(􀁸L−1)。0ctT1肃四实验步骤芁芀图2-32H2O2分解测定装置蒇1-反应管;2-搅拌子;3-水浴夹套;4-温度计;蒅5-磁力搅拌器;6-三通活塞;7-双连球;蚁8-橡皮滴头(内盛肥皂水);9-(见本书第五章§5-)±℃±℃。-32装好仪器。用双连球7通过三通活塞6向量气管鼓气,并压出皂膜润湿量气管内壁,以防止实验过程中皂膜破裂。%H2O2溶液5mL,将循环恒温水通入反应管外水浴夹套。􀁸L−1KI溶液5mL,放入恒温槽中恒温。,打开磁力搅拌器,调节搅拌速度,使搅拌子在反应管中转速恒定,并在量气管下部压出皂膜备用。,约1分钟后塞上反应管上的橡皮塞,同时旋转活塞6使放出的氧气进入量气管。任选一时刻作为反应起始时间,同时记下量气管中