文档介绍：1 复杂反应------ ***碘化反应姓名:卢巍学号: 20050118 71 班级:化 53 同组人姓名: 须丹丹实验日期: 2007 年 11月 27日提交报告日期: 2007 年 12月 11日指导教师: 王亚培 2 复杂反应------ ***碘化反应姓名:卢巍学号: 20050118 71班级:化 53 同组人姓名:须丹丹实验日期: 2007 年 11月27日提交报告日期: 2007 年12月 11日指导教师:王亚培 1引言实验目的 1. 采用分光光度法测定用酸作催化剂时***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。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, ***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,***碘化反应是一个复合反应,其反应式为: +H+ 3 2 3 3 2 (CH ) CO+I CH COCH I+H +2I ???-- (1) 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: ???????????? 3αβδ+3 -dc I -dc A dc E r = = = =kc A c I c H dt dt dt -- (2) 式中: r—反应速率; k—速率系数; ?? c A 、?? 3 c I - 、??+ c H 、?? c E —分别为***、碘、氢离子、碘化***的浓度, -3 mol dm ;?、?、?—分别为反应对***、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。***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 3I - 在可见光区有一个比较宽的吸收带, 而在这个吸收带中, 盐酸和***没有明显的吸收, 所以可以采用分光光度计测定光密度的变化(也就是 3I - 浓度的变化)来跟踪反应过程。虽然在反应( 1 )中没有其它试剂吸收可见光,但却存在下列一个次要却复杂的情况, 即在溶液中存在 3I - 、2I 和I - 的平衡: 2 3 I +I I -- (3) 平衡常数θ K = 700 。其中 2I 在这个吸收带中也吸收可见光。因此 3I - 溶液吸收光的数量不仅取决于 3I - 的浓度,而且也与 2I 的浓度有关。根据朗伯- 比尔定律: D= ε Lc (4) 式中: D—光密度(消光度);ε—吸收系数; L —比色皿的光径长度; 3 c —溶液的浓度。含有 3I - 和2I 溶液的总光密度 D 可以表示为 3I - 和2I 两部分光密度的和,即: ???????????? 3 2 3 3 2 2 D= D I +D I = ε I Lc I + ε I Lc I --- (5) 吸收系数?? 3εI - 和?? 2εI 是吸收光波长的函数。在特殊情况下,即波长λ=565 nm 时, ???? 3 2 ε I = εI - ,上式变为?????????? 3 2 3 3 2 D= D I +D I = ε I L c I +c I ? ?? ?--- (6) 也就是说,在 565nm 这一特定的波长条件下, 溶液的光密度 D与3I - 和2I 浓度之和成正比。因为ε在一定的溶质、溶剂和固定的波长条件下是常数。使用固定的一个比色皿,L 也是一定的, 所以(6) 式中, 常数?? 3ε I L - 就可以由测定已知浓度碘溶液的光密度 D 而求出。在本实验条件下, 实验将证明***碘化反应对碘是零级反应,即β=0 。由于反应并不停留在一元碘化***上, 还会继续进行下去, 因此反应中所用的***和酸的浓度应大大过量。而所用的碘量很少。这样, 当少量的碘完全消耗后, 反应物***和酸的浓度可以认为基本保持不变。实验还进一步表明, 只要酸度