化学反应速率的实验步骤 化学实验化学反应速率

某同学在实验室进行实验研究化学反应速率的影响因素．（1）研究催化剂对化学反应速率的影响，实验步骤如

（1）①步骤I中分别向3支中加入相同体积的溶液的目的是控制变量，从而得出正确结论，

化学反应速率的实验步骤 化学实验化学反应速率

化学反应速率的实验步骤 化学实验化学反应速率

故为：控制变量；

②只有有对照实验，才能确定影响因素，所以设计c的目的是空白对照实验，

故为：空白对照实验；

③相同条件下，二氧化锰对双氧水的催化能力较强，反应速率较大，不利于观察反应速率的变化，作催化剂反应速率适中，便于观察速率变化，所以选，

故为：FeCl3，FeCl3作催化剂反应速率适中，有利于观察反应速率的变化；

（2）①根据提供的品知，盐酸的浓度不同、铝的表面积不同，所以研究的化学反应速率的影响因素盐酸的浓度和铝的表面积，根据v=△V△t知，为了便于观察，记录的数据应该是反应时间，

故为：盐酸的浓度、铝的表面积，反应开始到停止所用的时间；

②测量温度的仪器是温度计，要测定温度对反应速率的影响时，其它条件必须相同，只有温度不同时才能得出正确结论，所以设计步骤如下：在2支大小相同的中各装入相同质量铝片，再分别加入相同浓度、相同体积盐酸，将其中一支浸入盛有约40℃（或一定温度）的热水的烧杯中，另一支浸入盛有约5℃冷水的烧杯中，观察记录对比反应开始到停止所用的时间，

故为：温度计，在2支大小相同的中各装入相同质量铝片，再分别加入相同浓度、相同体积盐酸，将其中一支浸入盛有约40℃（或一定温度）的热水的烧杯中，另一支浸入盛有约5℃冷水的烧杯中，观察记录对比反应开始到停止所用的时间．

化学反应的速率

化学反应的速率

一. 化学反应速率

1. 定义: 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。单位:mol/(L·min)或mol/(L·s)

2.计算公式v =Δc /Δt

注意：①一般来说，随着化学反应的进行，浓度等外界条件在不断改变，因此在某一段时间内，化学反应的速率也在不断变化。我们通过上述方法计算得到的速率值是指某一段时间内的平均速率。在中学阶段只研究平均速率。

②一般不用固体物质或纯液体表示反应速率，因为固体物质或纯液体的浓度为定值。

3.特点

(1) .同一反应同一段时间内用不同物质表示化学反应速率时,数值可能不同,但意义一样.

(2)同一段时间内用不同物质表示的反应速率比值等于各物质化学方程式中的化学计量数之比。如反应mA+nB=pC+qD的v (A) ∶v (B) ∶v (C) ∶v (D) =m∶n∶p∶q

(3)比较反应速率快慢一般要以同一物质的速率值作为标准来比较

二. 化学反应速率的测定

化学反应的速率是通过实验来测定的。包括能够直接观察的某些性质,如释放出气体的体积和体系的压强;也包括必须依靠仪器来测量的性质,如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应的速率。

大学化学实验，化学反应速率与活化能

你应该是在做化学反应速率的测定实验吧？加入溶液的同时会开始反应记时，如果动作不快，时间就不会准确，时间不准确，对于这么一个测速率的实验就没有什么意义了。

此外，过二硫酸根是强氧化剂，KI是强还原剂，二者步反应生成的产物I2是第二步反应的反应物，所以整个反应是一个连续的过程。 别人说的我看见了

能否介绍一下"碘钟"(探测浓度对化学反应速率的影响)的实验

给你找了两段相关资料 希望对你有用段：化学动力学关系著化学反应速率测定及反应机构的探讨。化学反应机构之获得有赖於该反应之速率法则 (rate law or rate equation)，而该法则只能由反应速率之测定来获得，反应速率之测定对了解化学反应之重要性由此可知。

反应速率之测定经常使用起始速率法，即是在反应物混合后的瞬间测其瞬间的反应速率。对於传统方法测定之较慢反应而言，起始速率可用最初数秒或数分内之平均速率来估计之。

过硫酸根离子 (S2O82-)，在室温下以较缓的速率氧化碘离子，如 (1) 式：

2I- + 2S2O82- I2 + 2SO42- (1)

此反应之速率可以各反应物或生成物之浓度变化表示如下：

(2)

(2) 式中项说明了反应速率等於某段时间内 S2O82- 的减少量。由 (1) 式指出每两个碘离子与一个 S2O82- 作用，故 (2) 式中第二个等号表示反应速率与碘离子的关系，依此可类推其他等号关系。

速率法则是以数学式表示速率与各反应物间之关系。在上述反应中，反应速率与碘离子及过硫酸根离子浓度有关，故设：

R=k[I-]m[S2O82-]n (3)

k ：速率常数

m、n ：反应级数

本反应速率的测定是用所谓的“时钟”反应。这是利用一个快速反应 (或一系列快速反应组合) ，以讯号 (通常用颜色指示剂) 来显示某一特别量之反应物 (在此为 S2O32-) 已消耗完毕。此类反应与生命钟相似，故称为“时钟反应”。本反应之“时钟”是依据下列事实而建立的：

1. S2O32- 与I2 之反应快速且完全。

I2 + 2S2O32- 2I- + S4O62- (4)

2. 在碘的指示剂 (淀粉) 存在下，只要有非常少的 I2 产生，溶液马上就显现出很深的蓝黑色。

因此碘离子与 S2O82- 反应时，一开始即加入已知的少量 S2O32- 与淀粉指示剂，反应进行时即产生 I2 ，但 I2 马上与 S2O32- 作用成 I- 而不使淀粉显色，当少量的 S2O32- 消耗完后，再产生之碘分子则会使溶液中的淀粉马上显现出蓝黑色。

从开始反应至溶液变色的时间距为 t，而消耗掉 1mole S2O32- 时，则也同时消耗了 0.5 mole 的碘分子与 0.5mole 的 S2O82- ；即 S2O82- 改变量为 S2O32- 之起始浓度的一半时，溶液颜色变蓝。因此反应速率可表示为：

(5)

速率常数 k 及碘离子、 S2O82- 反应级数之计算与反应速率、反应浓度有关。实验的计算方法是以相对速率代替起始反应速率，在固定其他浓度，只改变其中一个浓度下，依比例方式消去相同因子，而求得 m 与 n 值。将 m 与 n 值分别代入反应式，可求得反应速率常数。

反应速率常数与温度有关，两者的定量关系可从 Arrhenius 的经验公式看出，更可进一步求出反应之活化能 Ea。

或反应之 log k 与 1/T 关系应成为一直线，由其斜率可计算获得活化能。

已知 3I[-]+S2O8[2-]===I3[-]+2SO4[2-] 反应速率可以用I3[-]与淀粉显蓝色的时间t来度量

t越小，速率越快

20度时，实验如下表：

1 2 3 4 5

c(I[-]) 0.040 0.080 0.080 0.160 0.120

c(S2O8[2-]) 0.040 0.040 0.080 0.020 0.040

t 88 44 22 44 ?

3I[-] S2O8[2-]

0.040 ② 0.040 88

0.080 ① 0.040 ③ 44

0.080 0.080 ④ 22

0.160⑥ 0.020⑤ 44

0.120 0.040

①/②=2 44/88=1/2

④/③=2 22/44=1/2

⑥/① ×⑤/③ =1 44/44=1

由此可得出他们的关系0.120/① ×0.040/ ③=3/2 T5=44×2/3=88/3~29.3 第二段：碘钟实验(I)—反应级与初期反应速法

国大学化学系,大学普通化学实验,第十二版,国大学出版中 心:台,九十七. 版权所有,需转载请先徵得同意;疏之处,敬请指正. 台大化学系普化教学组魏景怡助教,2007 2 月 12 日.

一,目的:学习以初期反应速法决定过酸根子(S2O82-)与碘子(I-)反应之 反应级及速常. 二,实验技能:刻吸管之使用,反应速测定. 三,原: (一)反应速与反应级 化学反应速是以单位时间内反应物或产物之浓变化表示,以 aA + bB →cC 之反应为:

反应速 (rate) =

d[A] d[B] d[C] = = a dt b dt c dt

(1)

反应速与反应物浓之间的关系可用一个学式,称为速定式 ( rate

law )表示: rate = k[A]m[B]n (2) k 为速常 ( rate constant ) 在定温下为定值.对反应物 A 而言,反应级

为 m;反应物 B 而言,反应级为 n;总反应级为此二级之和 m+n.反应 级可为整,分或负,且并非由化学平衡方程式系决定,而是由反应 机构决定并经由实验测得.本次实验用初期反应速法决定反应速. (二)过酸根子与碘子反应之速定式与活化能测定 本实验欲使用初期反应速法测定过酸根子(S2O82-)与碘子(I-) 反应(式 3)之速定式(式 4) .反应速的测定是用在反应液内加入限 的代酸根(S2O32-)作为计时剂,其可与反应产物之一的碘分子(I2) 作用,如式 5 所示.S2O32-与 I2 反应的速极快,可以在混合的刹那间即完成, 所以反应式 3 所产生的 I2 可以刻被 S2O32-作用掉而再产生 I-.事实上可视为 有 S2O32-存在,I2 会存在,一旦 S2O32-消耗完时,I2 与 I-形成 I3-,I3-就会与 原先加於反应液中的淀粉指示剂生成黑色错合物;记此黑色出现的时间 (Δt) ,并由 S2O32-之用和它与 S2O82-之化学计关系(式 6) ,可知此段时

E19-1

间内 S2O82- 的浓变化,而测得平均速,如式 7 所示.

S2O82- + 2I → 2SO42- + I2

-(3) (4) (5) (6)

rate = k[S2O82-]m[I-]n 2S2O3 + I2 → 2I + S4O6

Δ[S2O3 ] =2Δ[S2O8 ] Δ[S 2 O8 2 ] rate = = Δt (三)初期反应速法

222-

2-

1 2 Δ[S 2 O 3 ] 2 Δt

(7)

初期反应速法是改变某一种反应物的初浓,其它反应条件维持固定变 进一系的试验,以求取浓变化对反应初速的影响.反应初速的测 定,通常是在反应物混合之初,极短的一段时间内,测某反应物或产物浓 之变化作为反应初速的近似值,如式 8.

反应初速 =

Δ[A] Δ[B] Δ[C] = = b Δt c Δt a Δt

(8)

本实验分次将反应物 S2O82-与 I-之起始浓增为 2 倍,其它测定条件维持 变,如表 1 所示.其中试验 1,试验 2 及试验 3 之反应初速分别以 r1,r2 及

r3 表示,经由比较其反应初速可决定反应级 m 与 n,如式 9 与 10 所示:

r2 k( 2[S 2 O 8 ]1 ) m ([I ]1 ) n = = 2m 2 m n r1 k ([S 2 O 8 ]1 ) ([I ]1 ) r3 k([S 2 O 8 ]1 ) m (2[I ]1 ) n = = 2n 2 n m r1 k([S 2 O 8 ]1 ) ([I ]1 )

2 2

(9) (10)

表 1 初期反应速法各组试剂之浓及取 0.20 M 2% 0.0050 M 0.20 M 试验 NaCl Na2S2O3 NaI 淀粉 编号 (mL) (mL) (mL) (mL) 1 2.0 1.0 1.0 2.0 2 2.0 2.0 1.0 1.0 3 0 1.0 1.0 4.0

0.10 M K2SO4 (mL) 2.0 0 2.0

0.10 M K2S2O8 (mL) 2.0 4.0 2.0

四,仪器及材:刻吸管 ( 5 mL ),安全吸球,锥形瓶 (50 mL ),软木, 码表. 五,品:0.20M ( sodium iodide,NaI ),0.10M 过酸钾 ( potassium

persulfate,K2S2O8 ),0.20M 氯化钠 ( sodium chloride,NaCl ),0.10M 酸

钾 ( potassium sulfate,K2SO4 ),2% 淀粉溶液 (starch),0.0050M 代酸 钠 ( sodium thiosulfate,Na2S2O3 ).

E19-2

实验程: 洗净烘乾却 10 个 50 mL 锥 形瓶 依表 1 试验(1)准确 取定 NaI, NaCl, 开始计时并加 入定的 反应物 K2S2O8

starch, Na2S2O3, K2SO4

上软木并 混合摇动锥形 瓶 20 秒 ,实验步骤 步骤

静置观察溶液 出现黑色时 间(Δt)

重复试验(1)至变色时 间误在 3 秒内.重 复试验(2),(3)

1.

洗净,烘乾 10 个 50 mL 锥形瓶并放至室 温,标示之,以分别进如表 1 的三次计时 试验.

2.

使用定液体分注器取所需的 Na2S2O3, NaI,NaCl 及 2% 淀粉溶液置於锥形瓶中.

使用 5 mL 刻吸管取所需的 K2SO4 溶 液置於锥形瓶中.

3.

注:刻吸管应先充分洗净,再以少试 剂润洗次,已确定所取的的浓被残 的水稀释.

E19-3

4.

以 5 mL 刻 吸 管 准 确 取 0.10 M K2S2O8 ,当加入一个反应物 0.10 M K2S2O8 时,应同时开始记时间并尽速将试 剂完全加入反应瓶中,以软木住瓶口且 用手摇动锥形瓶 20 秒,溶液混合均匀后静 置. 注:K2S2O8 为一个加入的试剂,应尽速 全部加入并同步计时.每次作的方式应固 定,以提高实验之性,摇动时注意勿使 溶液外溅! 溶液开始变色,即停止计时,并记反应 时间.(此时溶液中之计时剂 Na2S2O3 用尽, I3-与淀粉指示剂形成黑色错合物) 注:整个溶液应是同时突然变色,非如 此,表示溶液没有充分混合.

5.

6.

重覆上述三种同初浓的计时试验.同 一测定条件之二重覆试验,其变色时间 超过三秒,则需重.

7.

计算求出速定式中的 m,n 及 k 值.并 将教师所给的指定变色时间(Δt),代入所得 速定式,并设计一组式样取.实际取 试剂,测变色时间是否正确. 注:设计取可先将一种反应物之取体积 固定,仅变化另一反应物之体积以简化计 算. 碘钟交响曲:准备一组试剂,与其他同学一 起,配合交响曲之音开始反应,观察各组 自设计之反应试剂,是否能准确地配合节 奏而变色.

8.

E19-4

给谢谢 有问题可以追问

如何用化学方法测定反应速率常数

如何用化学方法测定此反应速率常数

1.化学方法的话要有办法迅速停止反应

而不影响体系中的某一种反应物的量适合反应较慢的

每隔10分钟左右取出一定量反应体系

用试剂终止反应

然后滴定测反应物含量

或产物量

终止试剂的量每次一致而且要确保能够停止反应

可以用一种能够迅速与一种反应物反应的试剂

2记不清了

物理化学实验蔗糖水解反应速率常数的测定

请设计实验，证明三氧化二铁能加快分解的化学反应速率． 实验步骤 观

要证明三氧化二铁能加快分解的化学反应速度，可设计对比实验，单独加热，单独加热氧化铁和加热和氧化铁，看是否产生氧气以及产生氧气速度的快慢即可．

故为：

实验步骤 观察到的主要现象及结论 1、加热并检验是否有氧气放出 反应所需温度较高，有氧气放出 2、加热氧化铁并检验是否有氧气放出 加热后没有氧气放出 3、加热和氧化铁 与步相比，反应所需温度低，但却能迅速放出氧气，说明氧化铁能加快分解的反应速度