文档介绍：量气法测定过氧化氢催化分解反量气法测定过氧化氢催化分解反应速率系数应速率系数一、实验目的一、实验目的 1. H H 2 2O O 2 2分解反应的速率系数和级数; 分解反应的速率系数和级数; 2. 。了解一级反应的特点。过氧化氢催化分解反应是一级反应过氧化氢催化分解反应是一级反应一级反应: PBApba???? xckt x ckt c?????? A0 A AA A Ad d d d? tcc???? 0 A AAdd 1 A A0} ln{ } ln{ } ln{ A0 A A0 Actk xcc?????xc ctc ct k??? A0 A0 A A0 A ln 1 ln 1 } ln{ Ac Ak 具有时间?1 的量纲,表达为 t ?1 。一级反应速率系数的值与浓度单位无关。 Ak对 t 作图是一条直线,斜率的负值即。二、实验原理二、实验原理(快) + 第二步: (慢) 第一步: 其反应机理: 2 2 22 22 KI 22O2 1 KI KIO OH KIO KI OH O2 1OH OH????????????由此可见第一步是控制步骤,即整个反应的速率取决于第一步。因此,用慢反应的速率来表示整个反应的速率。 tkc ctkt c ckt c kckk kt ct t 10 0 1 OH OH1 OH 1 KI OH 1 KI OH KI OH OH ln dd d d d C KI d d 0 22 22 22 22 2222 22??????????????—一级反应—为表观反应速率常数。, 令: 变,即为催化剂,浓度保持不慢反应的速率方程: ?由一级反应的动力学特征可知:只要通过实验测得不同反应时刻 t 时过氧化氢的浓度 c t , 用作图,由直线的斜率就可得到表观速率系数 k 1 tc~ ln A0 0 0 0 2 0 2 22 2 22 2 t22 22,, 0,O0 O tOH O OH : O OH OHVVxVVcVVc V tV V V c tttt t???????????之间的关系: 再找出浓度与物理性质显然的体积时则表示初始时即的体积, 时刻放出的在表示体积, 全部分解所放出的表示令求得。的体积内反应放出的可通过测量在相应时间的浓度时刻催化分解过程中, 在?在物理化学实验中测定的不是 c t~ t 的关系,而是物理性质与时间的关系, 即物理量代浓度。 22 KI 22O2 1OHOH??????????。可求得表观速率系数线的斜率即作图得到一直线,从直对以令 1 1 22112 1 21 2 11 1 1 0 ln ln ln 0, ln ln, ln ln lnk tVV VtkVV tttkVV VV tkV VVtkV VV tkV VVc ct t t t t t tt???????????????????????????????? 0 0 0,,VVxVVcVVc ttt????????的积分形式中间的关系代入一级反应再将浓度与物理性质之??????ZZVZZV tt0 0;零时刻可以任意选取温度时的速率系数。得到直线,需测定不同。而为了)即可求得表观活化能( 线斜率做图得一直线,从其直对以可知: 经验方程,由若要进一步测定活化能 a a aE R E T k CTR Ek????1 ln 1 ln Arrhennius 三、仪器与试剂试剂: H 2O 2溶液( 3%), KI 溶液( ) 仪器: H 2O 2分解测定装置, 超级恒温槽, 5mL 移液管四、实验步骤 ; ,使皂膜润湿气管壁,并在量气管下部压出 3~5个皂膜备用(润湿和压皂膜时,三通都必须调至双连球和量气管两通的状态,皂膜压好后,三通可调至三不通状态备用); 3%的 H 2O 2溶液 5mL 及一个磁力搅拌子恒温 10min ,向小试管中加入的 KI 溶液,恒温 10min ; KI 溶液倒入反应管中,打开磁力搅拌器。充分混合 1~ 后,塞上反应管上的橡皮塞,同时旋转三通活塞至反应管和量气管两通的状态,使反应放出的氧气进入量气管。此时秒表开始,同时记录记下量气管中皂膜对应的位置读数 Z 0,以后每隔 1min 记录一次读数 Z t,共 10次。 ,皂膜不再变化,记录皂膜位置读数为。?Z