大学化学速率常数实验报告 10页

为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划大学化学速率常数实验报告　　旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告　　一、实验名称：旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数二、实验目的　　1、了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法；2、了解反应的反应物浓度与旋光度之间的关系；3、测定蔗糖转化反应的速率常数。　　三、实验原理　　蔗糖在水中水解成葡萄糖的反应为：　　C12H22O11+H20→C6H12O6+C6H12O6　　蔗糖葡萄糖果糖　　为使水解反应加速，反应常以H3O+为催化剂，故在酸性介质中进行水解反应中。在水大量存在的条件下，反应达终点时，虽有部分水分子参加反应，但与溶质浓度相比认为它的浓度没有改变，故此反应可视为一级反应，其动力学方程式为：　　lnC=-kt+lnC0　　式中：C0为反应开始时蔗糖的浓度；C为t时间时的蔗糖的浓度。当C=时，t可用t1/2表示，即为反应的半衰期。　　t1/2=ln2/k目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。\n为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速率常数k，而与起始无关，这是一级反应的一个特点。　　本实验利用该反应不同物质蔗比旋光度不同，通过跟踪体系旋光度变化来指示lnC与t的关系。在蔗糖水解反应中设β1、β2、β3分别为蔗糖、葡萄糖和果糖的旋光度与浓度的比例常数　　C12H22O11(蔗糖)+H20→C6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖)　　t=0C0β100α=C0β1　　t=tCβ1(C-C0)β2(C-C0)β3αt=Cβ1+(C-C0)β2+(C-C0)β3　　t=∞0β2C0β2C0α∞=β2C0+β2C0由以上三式得：　　ln(αt-α∞)=-kt+ln(α0-α∞)　　由上式可以看出，以ln(αt-α∞)对t作图可得一直线，由直线斜率即可求得反应速度常数k。四、实验数据及处理：　　1.蔗糖浓度：mol/LHCl浓度：2mol/L2.完成下表：??=-　　表1蔗糖转化反应旋光度的测定结果　　五、作ln??t????~t图，求出反应速率常数k及半衰期t1/2求算过程：　　　　ln(αt-α)　　　　-目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。\n为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　10　　20　　30　　40　　50　　60　　70　　80　　t(min)　　由计算机作图可得斜率=-既测得反应速率常数k=　　t1/2=ln2/k=六、讨论思考：　　1．在测量蔗糖转化速率常数的，选用长的旋光管好？还是短的旋光管好？答：选用较长的旋光管好。根据公式〔α〕＝α×1000/Lc，在其它条件不变情况下，L越长，α越大，则α的相对测量误差越小。　　2．如何根据蔗糖、葡萄糖和果糟的比旋光度计算α0和α∞?答：α0＝〔α蔗糖〕Dt℃L[蔗糖]0/100　　α∞＝〔α葡萄糖〕Dt℃L[葡萄糖]∞/100＋〔α果糖〕Dt℃L[果糖]∞/100　　式中：[α蔗糖]Dt℃，[α葡萄糖]Dt℃，[α果糖]Dt℃分别表示用钠黄光作光源在t℃时蔗糖、葡萄糖和果糖的比旋光度，L(用dm表示)为目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。\n为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　旋光管的长度，[蔗糖]0为反应液中蔗糖的初始浓度，[葡萄糖]∞和[果糖]∞表示葡萄糖和果糖在反应完成时的浓度。　　设t＝20℃L=2dm[蔗糖]0=10g/100mL则：α0＝×2×10/100＝°　　α∞＝×2×10/100×＝－°　　3．在旋光度的测量中，为什么要对零点进行校正?可否用蒸馏水来进行校正?在本实验中若不进行校正，对结果是否有影响?　　答：若需要精确测量α的绝对值，则需要对仪器零点进行校正，因为仪器本身有一系统误差；水本身没有旋光性，故可用来校正仪器零　　点。本实验测定k不需要对α进行零点校正，因为αt，α∞是在同一台仪器上测量，而结果是以ln(αt－α∞)对t作图求得的。　　4．记录反应开始的时间晚了一些，是否影响k值的测定?为什么?答：不会影响；因为蔗糖转化反应对蔗糖为一级反应，本实验是以ln(αt－α∞)对t作图求k，不需要α0的数值。　　5．如何判断某一旋光物质是左旋还是右旋?目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。\n为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　答：根据公式[α]t℃D＝α×100/Lc，在其它条件不变的情况下，α与浓度成正比。配制若干不同浓度的溶液，测定其旋光度。即可判断。　　6．配制蔗糖溶液时称量不够准确或实验所用蔗糖不纯对实验有什么影响?答：此反应对蔗糖为一级反应，利用实验数据求k时不需要知道蔗糖的初始浓度。所以配溶液时可用粗天平称量。若蔗糖中的不纯物对反应本身无影影响，则对实验结果也无影响。　　实验一天平称量　　姓名学号实验日期　　一．实验预习与思考　　1．电子天平使用过程中需要注意哪几点？　　2．称样中常用哪几种称量方法？在什么情况下使用直接称量法？什么情况下使用差减称量法？　　3．请说明称完样品后应做的结束工作。　　二．实验结果与讨论1．直接法称量　　钢块编号：重量g　　2．加量法称量　　按照g称量要求，称取样品一份。实际称得g。　　3．差减法称量　　按照g称量范围，称取样品三份。⑴⑵⑶W初　　W终W　　实验二氯化钠的提纯　　姓名学号实验日期目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。\n为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　一．实验预习与思考　　1．请简述本实验所应用的原理，并写出本实验涉及的主要的化学反应式。　　2．本实验中先除SO42-，后除Ca2+、Mg2+等离子的次序能否颠倒？为什么？　　3．去除Ca2+、Mg2+、Ba2+等离子时能否用其它可溶性碳酸盐代替Na2CO3？　　4．为何要用HCl把溶液调节为pH3~4？能否用其它酸？　　5．蒸发浓缩过程中，为什么应将蒸发皿周边析出的固体及时拨入溶液中？　　6．在检验产品纯度时，能否用自来水溶解NaCl？为什么？　　7．仔细阅读实验基础知识中试剂取用规则，煤气灯使用，蒸发浓缩与结晶，常压过滤、减压过滤、离心分离等有关内容。　　二．实验部分　　1．提纯步骤及相应现象和数据记录　　提纯实验步骤：现象和数据：　　2．定性分析　　三．实验结果与讨论1．实验结果：　　原料粗盐重g，获得提纯产物NaCl重g，产率产物纯度分析结论：2．问题与讨论：目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。\n为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　(1)．用化学方法除去杂质时，选择除杂试剂的标准是什么？　　(2).加沉淀剂除杂质时，为了得到较大晶粒的沉淀，沉淀的条件是什么？　　(3)．你认为本实验中影响提纯产物产率的主要因素是什么？　　化学反应速率及活化能的测定实验报告　　1.概述　　化学反应速率用符号J或ξ表示，其定义为：J=dξ/dt　　ξ为反应进度，单位是mol，t为时间，单位是s。所以单位时间的反应进度即为反应速率。　　dξ=v-1BdnB将式代入式得：　　J=v-1BdnB/dt　　式中nB为物质B的物质的量，dnB/dt是物质B的物质的量对时间的变化率，vB为物质B的化学计量数。反应速率J总为正值。J的单位是mol·s-1。　　根据质量作用定律，若A与B按下式反应：　　aA＋bB→cC＋dD　　其反应速率方程为：　　J=kcacb　　k为反应速率常数。　　a＋b=n目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。\n为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　n为反应级数。n=1称为一级反应，n=2为二级反应，三级反应较少。反应级数有时不能从方程式判定，如：　　2HI→I2＋H2　　看起来是二级反应。实际上是一级反应，因为HI→H＋I　　HI＋H→H2＋II＋I→I2　　反应决定于第一步慢反应，是一级反应。从上述可知，反应级数应由实验测定。　　反应速率的测定　　测定反应速率的方法很多，可直接分析反应物或产物浓度的变化，也可利用反应前后颜色的改变、导电性的变化等来测定，如：　　可通过分析溶液中Cl-离子浓度的增加，确定反应速率，也可利用反应物和产物颜色不同，所导致的光学性质的差异进行测定。从上式还可以看到，反应前后离子个数和离子电荷数都有所改变，溶液的导电性有变化，所以也可用导电性的改变测定反应速率。概括地说，任何性质只要它与反应物的浓度有函数关系，便可用来测定反应速率。但对于反应速率很快的　　本实验测定2S2O8和KI反应的速率是利用一个　　在水溶液中，2S2O8和KI发生以下反应：　　这个反应的平均反应速率可用下式表示目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。\n为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　2S2O8溶液和KI溶液混合时，同时加入一定体积的已知浓度的Na2S2O3　　反应：　　记录从反应开始到溶液出现蓝色所需要的时间Δt。由于在Δt时间内　　式中，｛k｝代表量k的数值。　　可求得反应速率常数k。根据阿伦尼乌斯公式：　　率等于－Ea/，通过计算求出活化能Ea。2.实验目的　　掌握浓度、温度及催化剂对化学反应速率的影响。　　测定过二硫酸铵与碘化钾反应的反应速率，并计算反应级数、反应速率常数及反应的活化能。　　初步练习用计算机进行数据处理。3.实验内容　　实验浓度对化学反应速率的影响　　在室温下，取3个量筒分别量取20ml·L-1KI溶液、mol·L-1Na2S2O3溶液和％淀粉溶液，均加到150mL烧杯中，混合均匀。再用另一个量筒取·L-12S2O8溶液，快速加到烧杯中，同时开动秒表，并不断搅拌。当溶液刚出现蓝色时，立即停秒表，记下时间及室温。　　用同样的方法按照表3-1中的用量进行另外4次实验。为了使每次实验中的溶液的离子强度和总体积保持不变，不足的量分别用·L-1KNO3溶液和·L-12SO4溶液补足。　　表3-1不同浓度时平均反应速率目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。\n为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　用表中实验Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ的数据作图求出a，用实验Ⅰ，Ⅳ，Ⅴ的数据作图求出b，然后再计算出反应速率常数k。　　温度对化学反应速率的影响　　按表3-1实验Ⅳ中的用量，把KI，Na2S2O3，KNO3和淀粉的混合溶液加到150mL烧杯中，把2S2O8溶液加到另一个烧杯中，并将两个烧杯放入冰水浴中冷却。等烧杯中的溶液都冷到O℃时，把2S2O8溶液加到KI混合溶液中，同时开动秒表，并不断搅拌，当溶液刚出现蓝色时，记下反应时间。　　在10℃，20℃和30℃的条件下，重复上述实验。将结果填于表3-2中。用表的数据，以lg｛k｝对1/T作图，求出反应的活化能。　　表3-2不同温度时平均反应速率　　催化剂对反应速率的影响目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。