丙酮典化反应速率常数
『壹』 谁有在不同温度下丙酮碘化反应的速率常数
按反应机理的复杂程度之不同可以将反应分为基元反应(简单反应)和复杂反应两种类型。简单反应是由反应物粒子经碰撞一步就直接生成产物的反应。复杂反应不是经过简单的一步就能完成的,而是要通过生成中间产物的许多步骤来完成的,例如丙酮碘化这个反应要经历很多步,在酸催化下都是先烯醇化,再和碘作用,所以不是基元反应。
『贰』 丙酮碘化反应速率
丙酮碘化反应速率常数的测定
实验目的:
1.掌握用孤立法确定反应级数的方法;
2.测定酸催化作用下丙酮碘化反应的速率常数;
3.通过本实验加深对复杂反应特征的理解;
4.掌握光度计和反应-吸收样品池的使用方法.
实验原理:
丙酮碘化的方程式为:CH3COCH3 + I2 → CH3COCH2I + H+ + I-
该反应是以作为催化剂,同时反应自身会生成 ,所以此反应是一个自动催化反应,并且为一个复杂反应,分两步进行:
CH3COCH3 + H+ → CH3COCH=CH2
此反应是丙酮的烯醇化反应,反应可逆并进行的很慢,是一个速控步.
CH3COH=CH2 + I2 → CH3COCH2I + H+ + I-
此反应是烯醇的碘化反应,反应快速并能进行到底.
总反应的速率方程为:
-dCI2/dt = k CA CH+
分别为碘,丙酮,酸的浓度;k为总反应速率常数.如果丙酮和酸相对于碘是过量的,则可认为在反应过程中丙酮和酸的浓度基本保持不变,同时,在酸的浓度不太大时,丙酮碘化反应对是个零级反应.对上式进行积分得:
-CI2=kCACH+t + B
因为碘在可见光区有宽的吸收带,而在此吸收带中,盐酸,丙酮,碘化丙酮和碘化钾溶液均没有明显的吸收,所以可以采用分光光度法直接测量碘浓度的变化.
A=-kε LCACH+ t - B
上式中的 εL可通过测定一定浓度的碘溶液的吸光度A带入式中求得.做A-t图,直线的斜率可求出丙酮碘化反应速率常数K值.
有两个以上温度下的速率常数就可以根据阿仑尼乌斯公式估算反应的活化能Ea得值.
ln(k2/k1)= Ea/R *(1/T1-1/T2)
实验仪器和试剂:
721型分光光度计1套;比色管 (50mL)3只;超级恒温槽1套; 带有恒温夹层的比色皿1个;移液管(10mL)3只;停表1块
0.005mol/L和0.05mol/L碘溶液 ; 2.00mol/L标准盐酸溶液; 2.00mol/L丙酮溶液
实验步骤:
1.准备
1> 开启恒温水浴,控制温度为35℃(或30℃(另一组做)).
2> 反应溶液的配制:分别移取5ml碘溶液(0.05M)和5ml酸溶液(2.000M)于25ml比色管中,加入约10ml水,再取10ml丙酮溶液(2.000M)于50ml比色管中,加入约10ml水,在第三支比色管中注入25ml水,三管同时放入恒温水浴中恒温10分钟.
3> 测εL值:调光度计“λ”按纽使波长为590nm,调节“0”按纽使指针指向左边零位置,在恒温比色皿中分别注入0.005M碘溶液 和蒸馏水,放入仪器中(外侧放蒸馏水,内侧放碘液).拉动拉杆使光路对准用蒸馏水调吸光度零点(即关闭仪器入口,使指针指向满刻度),然后再拉动拉杆使光路对准样品池,测吸光度,平行测量三次.
2.测量
快速将恒温的碘、酸混合液倾入丙酮溶液中,用恒温水洗涤盛碘酸之比色管,使反应液的总体积为 50ml.将反应液迅速注入2cm比色皿中,每次用蒸馏水调吸光度零点后,测其吸光度值.35℃时,每30秒测一次;(30℃时,每1分钟测一次).
实验数据:
1〉 T=35℃,λ=590nm
(1)测 值:
C=0.005M 1 2 3 平均
A 0.51 0.535 0.54 0.528
(2)测斜率:
时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5
A 0.42 0.405 0.39 0.38 0.365 0.35 0.34 0.32 0.30 0.285 0.27 0.25
由表(1)知:A=εL c εL=A/c=0.528/0.005=105.6
由表(2)知:Y= - 0.03052x + 0.42353
-kε LCACH+ = -0.03052 (CA =0.4mol/L ; CH+=0.2 mol/L; εL=105.6)
由该式解得 :k2 = 3.613 × 10-3
2〉T=30℃,λ=590nm
(1)测 值
0.005mol/L碘溶液(含4%KI)吸光度 平均值 εL
0.338 0.336 67.200
0.336
0.334
(2)测斜率
t/min 0 1 2 3 4 5
A 0.291 0.260 0.250 0.220 0.205 0.205
t/min 6 7 8 9 10 11
A 0.195 0.175 0.120 0.110 0.095 0.070
由表(1):得 =0.336/0.005=67.200
由表(2):Y= - 0.01922x + 0.28869
- =- 0.01922 (CA =0.4mol/L ; CH+=0.2 mol/L; εL=67.2)
即 =3.575×10-3
3〉求Ea:
由ln(k2/k1)= Ea/R *(1/T1-1/T2)得:
ln(3.613 × 10-3/3.575×10-3)= Ea/8.314 *(1/303.15-1/308.15)
解得 Ea = 1.642kJ/mol
实验注意事项:
⑴ 温度影响反应速率常数,实验时体系始终要恒温.
⑵ 实验所需溶液均要准确配制.
⑶ 混合反应溶液时要在恒温槽中进行,操作必须迅速准确.、实验证明:丙酮卤化时,无论实验中使用那种卤素元素,在某固定温度下,反应的速率常数相同,且反应活化能也相近aww
『叁』 丙酮碘化反应速率常数可否用测乙酸乙酯皂化反应级数的方法测定
可能是离子强度的关系吧……在稀溶液中,离子浓度可以近似表示离子活度;离子浓度越大,离子强度越大,离子的活度越小,该溶液与理想溶液的偏差就越大。
『肆』 丙酮碘化反应速率常数的测定采用什么办法依据是什么
本实验中,丙酮碘化反应按几级反应处理丙酮碘化反应是一复杂反应,反应方程式为:H+是反应的催化剂,因丙酮碘化反应本身有H+生成,所以,这是一个自动催化反应,又因为反应并不停留在生成一元碘化丙酮上,反应还继续下去.所以应选择适当的反应条件,
『伍』 怎样由25摄氏度丙酮碘化反应速率常数算出23.7摄氏度的反应速率常数
可以求出来,需要活化能的数据,根据阿仑尼乌斯公式,推导2个温度条件下反应速率常数与温度的关系,温度必须化成开尔文温度即加273.15K,然后将已知量代入公式计算结果即可
『陆』 丙酮碘化实验中能否把氢离子浓度项并入速率常数项中答案
丙酮碘化实验中能否把氢离子浓度项并入速率常数项中答案
丙酮碘化反应是一复杂反应,反应方程式为:
H+是反应的催化剂,因丙酮碘化反应本身有H+生成,所以,这是一个自动催化反应,又因为反应并不停留在生成一元碘化丙酮上,反应还继续下去.所以应选择适当的反应条件,测定初始阶段的反应.因碘溶液在可见光区有宽的吸收带,而在此吸收带中盐酸、丙酮、碘化丙酮和碘化钾溶液则没有明显的吸收,所以可采用分光光度计法直接观察碘浓度的变化,从而测量反应的进程.
根据公式:al=(lg100-lgT)/CI2 求得比色皿的al值
该反应的速率方程可表示为:
r=dCE /dt = -dCA/dt = -dCI 2/dt = kCpA CqI 2 CrH+
式中CE,CA,CI2,CH+ 分别为碘化丙酮,丙酮,碘,盐酸的浓度;k为速度常数;指数p,q,r分别为丙酮,碘和氢离子的反应级数.
实验证实在本实验条件下,丙酮碘化反应对碘是零级反应,即q为零.所以,
r = dCE /dt = kCpA CrH+
对上式积分后可得:
CE = kCpA CrH+ t + C
又由于 dCE /dt = -dCA/dt = -dCI 2/dt
D = alCI2
D = -lg T
al=(lg100-lgT)/CI2
得: lg T = k(al)CpA CrH+ t + B
由lgT对t做图,通过其斜率m可求得反应速度,即:m=k(al)cpAcrH+
又有:r =m/(al)
为了确定反应级数P,至少进行两次实验,用脚注数字分别表示各次实验.当丙酮初始浓度不同,而氢离子、碘的初始浓度分别相同时,即:
cA2 = u cA1,cH+2 = cH+1,CI22 = CI21
则有:r2/r1=kcpA2 crH+2 cqI2 2/kcpA1crH+1 cqI2 1=up
lg(r2/r1)=plgu
p=(lgr2/r1)/lgu=(lgm2/m1)/lgu
同理:当丙酮、碘的初始浓度分别相同,而酸的浓度不同时,即:
cA3 = cA1 cI2 3= cI21 cH+3 = ωcH+1
这样便可得出:r=(lgr3/r1)/lgω
又因为:cA4 = cA1 cH+4 = cH+1 cI2 4= xcI21
则有:q=(lgr4/r1)/lgx
从而做四次实验,可求得反应级数p、r、q.
『柒』 丙酮碘化反应的速率方程如何设计实验
一、实验目的
1)握用孤立法确定反应级数的方法。
2)测定酸催化作用下丙酮碘化反应的速率常数。
3)通过本实验加深对复杂反应特征的理解。
4)掌握光度计和反应-吸收样品池的使用方法。
5)掌握721型分光光度计的使用和校正方法,实验数据的作图处理方法。
二、实验原理:
丙酮碘化的方程式为:
CH3COCH3+I→CH3COCH2I+H﹢+I﹣
该反应是以H+作为催化剂,同时反应自身会生成 ,所以此反应是一个自动催化反应,并且为一个复杂反应,分两步进行:
CH3COCH3+H﹢→CH3COCH=CH2……………………Ⅰ
此反应是丙酮的烯醇化反应,反应可逆并进行的很慢,是控速反应。
CH3COH=CH2+I2→CH3COCH2I+H﹢+I﹣……………………Ⅱ
此反应是烯醇的碘化反应,反应快速并能进行到底。
总反应的速率方程为:
﹣dCI2/dt=kCACH﹢
CI2,CA,CH+,分别为碘,丙酮,酸的浓度;k为总反应速率常数。如果丙酮和酸相对于碘是过量的,则可认为在反应过程中丙酮和酸的浓度基本保持不变,同时,在酸的浓度不太大时,丙酮碘化反应对是个零级反应。对上式进行积分得:
﹣CI2=kCACH﹢t + B
因为碘在可见光区有宽的吸收带,而在此吸收带中,盐酸,丙酮,碘化丙酮和碘化钾溶液均没有明显的吸收,所以可以采用分光光度法直接测量碘浓度的变化。
A=﹣kεLCACH﹢-B
上式中的 εL可通过测定一定浓度的碘溶液的吸光度A带入式中求得。做A-t图,直线的斜率可求出丙酮碘化反应速率常数K值。
有两个以上温度下的速率常数就可以根据阿仑尼乌斯公式估算反应的活化能Ea得值。
ln(k2/k1)= Ea/R(1/T1-1/T2)
三、实验仪器:
721型分光光度计1套,比色管(50mL)3只,超级恒温槽1套,带有恒温夹层的比色皿2个。移液管。
碘溶液(0.05mol·dm-3);标准盐酸溶液(2mol·dm-3);丙酮溶液(2mol·dm-3),碘溶液(0.005mol·dm-3)。
四、实验步骤:
1)准备工作
1.开启恒温水浴,控制温度为25℃。
2.测εL值:调光度计波长为590mn,在恒温比色皿中分别注入0.005M碘溶液 和蒸馏水,用蒸馏水调吸光度零点,测吸光度,平行测量三次。30℃时同上。
3.反应液的配制:分别移取5ml碘溶液(0.05M)和5ml酸溶液(2.000M)于25ml比色管中,加大约10ml水,再取10ml丙酮溶液(2.00M)于50ml比色管中,加适量水。(碘溶液和丙酮溶液的体积加在一起不超过50ML)在第三支比色管中注入25ml水,三管同时放入恒温水浴(25℃)中恒温10分钟。30℃同上。
2)测量工作
快速将恒温的碘、酸混合液倾入丙酮溶液中,用恒温水洗涤盛碘酸之比色管,使反应液的总体积为 50ml。将反应液迅速注入2cm比色皿中,每次用蒸馏水调吸光度零点后,测其吸光度值。25℃,每2分钟测一次。记录数据。30℃时1分钟记录一次数据。
五、数据处理
根据数据做回归直线为:
斜率=-反应速率常数*摩尔吸光系数*反应物浓度。
所以可得 反应速率常数K(25℃)=2.236*10-6
同25℃时,可通过斜率计算30℃时的反应速率常数
反应速率常数为5.66*10-6
根据:ln(k2/k1)= Ea/R(1/T1-1/T2)
可得 Ea=131KJ/mol.
六、注意事项:
1)温度影响反应速率常数,实验时体系始终要恒温。
2)实验所需溶液均要准确配制。
⑶混合反应溶液时要在恒温槽中进行,操作必须迅速准确。、实验证明:丙酮卤化时,无论实验中使用那种卤素元素,在某固定温度下,反应的速率常数相同,且反应活化能也相近。
『捌』 合肥工业大学丙酮碘化反应速率常数的测定应记录哪些数据
本实验中,丙酮碘化反应按几级反应处理丙酮碘化反应是一复杂反应,反应方程式为:H+是反应的催化剂,因丙酮碘化反应本身有H+生成,所以,这是一个自动催化反应,又因为反应并不停留在生成一元碘化丙酮上,反应还继续下去.所以应选择适当的反应条件,测定初始阶段的反应.因碘溶液在可见光区有宽的吸收带,而在此吸收带中盐酸、丙酮、碘化丙酮和碘化钾溶液则没有明显的吸收,所以可采用分光光度计法直接观察碘浓度的变化,从而测量反应的进程.根据公式:al=(lg100-lgT)/CI2求得比色皿的al值该反应的速率方程可表示为:r=dCE/dt=-dCA/dt=-dCI2/dt=kCpACqI2CrH+式中CE,CA,CI2,CH+分别为碘化丙酮,丙酮,碘,盐酸的浓度;k为速度常数;指数p,q,r分别为丙酮,碘和氢离子的反应级数.实验证实在本实验条件下,丙酮碘化反应对碘是零级反应,即q为零.所以,r=dCE/dt=kCpACrH+对上式积分后可得:CE=kCpACrH+t+C又由于dCE/dt=-dCA/dt=-dCI2/dtD=alCI2D=-lgTal=(lg100-lgT)/CI2得:lgT=k(al)CpACrH+t+B由lgT对t做图,通过其斜率m可求得反应速度,即:m=k(al)cpAcrH+又有:r=m/(al)为了确定反应级数P,至少进行两次实验,用脚注数字分别表示各次实验.当丙酮初始浓度不同,而氢离子、碘的初始浓度分别相同时,即:cA2=ucA1,cH+2=cH+1,CI22=CI21则有:r2/r1=kcpA2crH+2cqI22/kcpA1crH+1cqI21=uplg(r2/r1)=plgup=(lgr2/r1)/lgu=(lgm2/m1)/lgu同理:当丙酮、碘的初始浓度分别相同,而酸的浓度不同时,即:cA3=cA1cI23=cI21cH+3=ωcH+1这样便可得出:r=(lgr3/r1)/lgω又因为:cA4=cA1cH+4=cH+1cI24=xcI21则有:q=(lgr4/r1)/lgx从而做四次实验,可求得反应级数p、r、q.
『玖』 谁有在不同温度下丙酮碘化反应的速率常数我急需要,希望各位多多支持,谢谢!
丙酮碘化反应速率常数的测定
实验目的:
1.掌握用孤立法确定反应级数的方法;
2.测定酸催化作用下丙酮碘化反应的速率常数;
3.通过本实验加深对复杂反应特征的理解;
4.掌握光度计和反应-吸收样品池的使用方法。
实验原理:
丙酮碘化的方程式为:CH3COCH3 + I2 → CH3COCH2I + H+ + I-
该反应是以作为催化剂,同时反应自身会生成 ,所以此反应是一个自动催化反应,并且为一个复杂反应,分两步进行:
CH3COCH3 + H+ → CH3COCH=CH2
此反应是丙酮的烯醇化反应,反应可逆并进行的很慢,是一个速控步。
CH3COH=CH2 + I2 → CH3COCH2I + H+ + I-
此反应是烯醇的碘化反应,反应快速并能进行到底。
总反应的速率方程为:
-dCI2/dt = k CA CH+
分别为碘,丙酮,酸的浓度;k为总反应速率常数。如果丙酮和酸相对于碘是过量的,则可认为在反应过程中丙酮和酸的浓度基本保持不变,同时,在酸的浓度不太大时,丙酮碘化反应对是个零级反应。对上式进行积分得:
-CI2=kCACH+t + B
因为碘在可见光区有宽的吸收带,而在此吸收带中,盐酸,丙酮,碘化丙酮和碘化钾溶液均没有明显的吸收,所以可以采用分光光度法直接测量碘浓度的变化。
A=-kε LCACH+ t - B
上式中的 εL可通过测定一定浓度的碘溶液的吸光度A带入式中求得。做A-t图,直线的斜率可求出丙酮碘化反应速率常数K值。
有两个以上温度下的速率常数就可以根据阿仑尼乌斯公式估算反应的活化能Ea得值。
ln(k2/k1)= Ea/R *(1/T1-1/T2)
实验仪器和试剂:
721型分光光度计1套;比色管 (50mL)3只;超级恒温槽1套; 带有恒温夹层的比色皿1个;移液管(10mL)3只;停表1块
0.005mol/L和0.05mol/L碘溶液 ; 2.00mol/L标准盐酸溶液; 2.00mol/L丙酮溶液
实验步骤:
1.准备
1> 开启恒温水浴,控制温度为35℃(或30℃(另一组做))。
2> 反应溶液的配制:分别移取5ml碘溶液(0.05M)和5ml酸溶液(2.000M)于25ml比色管中,加入约10ml水,再取10ml丙酮溶液(2.000M)于50ml比色管中,加入约10ml水,在第三支比色管中注入25ml水,三管同时放入恒温水浴中恒温10分钟。
3> 测εL值:调光度计“λ”按纽使波长为590nm,调节“0”按纽使指针指向左边零位置,在恒温比色皿中分别注入0.005M碘溶液 和蒸馏水,放入仪器中(外侧放蒸馏水,内侧放碘液)。拉动拉杆使光路对准用蒸馏水调吸光度零点(即关闭仪器入口,使指针指向满刻度),然后再拉动拉杆使光路对准样品池,测吸光度,平行测量三次。
2.测量
快速将恒温的碘、酸混合液倾入丙酮溶液中,用恒温水洗涤盛碘酸之比色管,使反应液的总体积为 50ml。将反应液迅速注入2cm比色皿中,每次用蒸馏水调吸光度零点后,测其吸光度值。35℃时,每30秒测一次;(30℃时,每1分钟测一次)。
实验数据:
1〉 T=35℃,λ=590nm
(1)测 值:
C=0.005M 1 2 3 平均
A 0.51 0.535 0.54 0.528
(2)测斜率:
时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5
A 0.42 0.405 0.39 0.38 0.365 0.35 0.34 0.32 0.30 0.285 0.27 0.25
由表(1)知: A=εL c εL=A/c=0.528/0.005=105.6
由表(2)知: Y= - 0.03052x + 0.42353
-kε LCACH+ = -0.03052 (CA =0.4mol/L ; CH+=0.2 mol/L; εL=105.6)
由该式解得 :k2 = 3.613 × 10-3
2〉T=30℃,λ=590nm
(1)测 值
0.005mol/L碘溶液(含4%KI)吸光度 平均值 εL
0.338 0.336 67.200
0.336
0.334
(2)测斜率
t/min 0 1 2 3 4 5
A 0.291 0.260 0.250 0.220 0.205 0.205
t/min 6 7 8 9 10 11
A 0.195 0.175 0.120 0.110 0.095 0.070
由表(1): 得 =0.336/0.005=67.200
由表(2):Y= - 0.01922x + 0.28869
- =- 0.01922 (CA =0.4mol/L ; CH+=0.2 mol/L; εL=67.2)
即 =3.575×10-3
3〉求Ea:
由ln(k2/k1)= Ea/R *(1/T1-1/T2)得:
ln(3.613 × 10-3/3.575×10-3)= Ea/8.314 *(1/303.15-1/308.15)
解得 Ea = 1.642kJ/mol
实验注意事项:
⑴ 温度影响反应速率常数,实验时体系始终要恒温。
⑵ 实验所需溶液均要准确配制。
⑶ 混合反应溶液时要在恒温槽中进行,操作必须迅速准确。、实验证明:丙酮卤化时,无论实验中使用那种卤素元素,在某固定温度下,反应的速率常数相同,且反应活化能也相近aww