3.动力学实验-反应级数的测定

反应级数的测定(2-A)一、实验目的1．了解测定反应级数的原理和方法。2．加深对浓度与反应速率定量关系——反应速率方程的理解。3．学习移液管的使用方法、实验数据的作图法处理。二、实验原理1．反应（1）:2Fe3+(aq)+2I-(aq)=2Fe2+(aq)+I2(aq)在一定温度下的速率方程为yxIcFeckv)}({)}({3（x+y）为总反应级数，本实验目的是确定x和y。2．实验方法：温度以及I-浓度一定时，通过测定Fe3+不同起始c0时的反应速率v，然后以lgv——lgc0（Fe3+）作图，所得直线的斜率即为x。温度以及Fe3+浓度一定时，通过测定I-不同起始c0时的反应速率v，然后以lgv——lgc0（I-）作图，所得直线的斜率即为y。问题1：速率方程中v与c的关系适用于任意时刻，在实验测定反应级数时为什么通常采用起始浓度？速率方程中v是瞬时速率，瞬时速率与平均速率的区别是什么？3．速率的测定原理：tcv当c很小，vv。利用反应（2）：2S2O32-(aq)+I2(aq)=S4O62-(aq)+2I-(aq)，籍测定消耗相同量所需的t确定反应速率。现象是一旦溶液中的NaS2O3耗尽，反应（1）产生的I2与淀粉作用生成特征的蓝色。)(2320OSc=)(3Fec问题2：在消耗NaS2O3的t时间间隔内Fe3+和I-的浓度是否改变？为什么？若浓度改变是否影响速率的测定？问题3：该实验对NaS2O3的用量有何要求？为什么NaS2O3浓度比Fe(NO3)3或KI小？三、仪器和药品问题4：根据实验原理写出完成本实验所需要的仪器和药品（注明浓度，并思考多大浓度合适。参考教材思考题（5）并把考虑结果与教材对照。四、实验内容（建议两人一组做试验，试验前根据试验内容作好分工）反应级数测定的溶液配比问题5：（参考教材，并提出改进方案。实验用量不一定按照教材提供的数据，在理解了实验原理前提下，实验方案可以适当修改，修改的前提之一是在能完成实验的前提下，试剂的用量尽可能少。）试分析是否有降低用量的可能，并分析如果用量不当可能会造成什么后果？各反应物的起始浓度也可以适当改变。练习总体积为30——50毫升的溶液配比并进行试验，验证是否可行。说明：1．用帖有标签的移液管移取溶液。2．VA和VB对应的溶液分别配置于两个干净的烧杯，在常温水欲温度下保持温度一致后，迅速将同组的B液倒入A液，并开始计时。当反应溶液一出现蓝色时，立即停表问题6：B液倒入A液与A液倒入B液有区别吗？试一试？为了得到合理（比如：lgv——lgc0应是直线关系）的实验数据，怎样操作比较好？（迅速又不外溅、动作要一致、杯内勿留残液、溶液要均匀、计时要准确）五、实验数据处理与作图求反应级数x和y列表表示出有关数据：列表要求有：实验编号、原始数据（t）、处理数据（vlgvc0lgc0）作图要求：根据坐标纸大小，尽可能精确（如何做到？）的表示出数据，确定直线斜率。注意：实验课前思考提出的6个问题，理解实验原理、实验的设计方案，总结做好实验的关键。