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丙酮碘化反应的速率方程
一、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酸碘化反应的速率常数。 3、通过本实验加深对复杂反映特征的理解。 二、实验原理
大多数化学反应是由若干个基元反应组成的。这类复杂反应的反应速率和反应活度之间的关系大多不能用质量作用定律预示。以实验方法测定反应速率和反应物活度的计量关系，是研究反应动力学的一个重要内容。对复杂反应可采用一系列实验方法获得可靠的实验数据并据此建立反应速率方程式，以其为基础，推测反应的机理，提出反应模式。
孤立法是动力学研究中常用的一种方法。设计一系列溶液，其中只有某一物质的浓度不同，而其他物质浓度均相同，借此可以求得反应对该物质的级数。同样亦可以得到各种作用物的级数，从而确立速率方程。
丙酮碘化反应是一个复杂的反应，其反应为：
在实际操作中，一定浓度范围内，通常可以用物质浓度替代活度表示某一物质对反应速率的影响，假设上述反应的反应常数方程为：
r??dCI2dt?kCX丙酮CCY酸Z碘
式中：r为丙酮碘化的反应速率，k为反应速率常数，指数X、Y和Z分别为丙酮，酸和碘的分级数。
按照朗伯-比耳(Lambert-Beer)定律，某指定波长的光通过碘溶液后的光强为I，通过蒸馏水后的光强为I0，则透光率可表示为:
A=-lgT??lgI?abC I0dCI2 以A对时间t作图，其斜率为abdt，若已知a和b，则可计算出速率方程。
若C丙酮 ≈C酸?C碘 则值对t关系为一条直线，故有 C碘1-C碘2=kC丙酮C酸(t2-t1)
XY
1A1-A21k=··XY
abC丙酮t2?t1C酸 由两个或两个以上温度的速率常数，就可以根据阿累尼乌斯(Arrhenius)关系
式估算反应的活化能。
三、仪器和试剂
722型光栅分光光度计 超级恒温水浴
容量瓶（25ml） 3个 移液管（5ml，刻度） 3支 烧杯（50ml） 丙酮溶液（2.00ml/L） 盐酸溶液（2.00ml/L） 碘溶液（0.02ml/L） 四、实验步骤
恒温准备、配置溶液——分光光度计校正——侧吸光系数a——测反应溶液的A-t
1、恒温准备、配置溶液
丙酮溶液（2.00ml/L）、盐酸溶液（2.00ml/L）、碘溶液（0.02ml/L） 将超级恒温水浴温度调至25±0.1℃。 2、分光光度计校正
在1cm比色皿样品池中装2/3的蒸馏水。将波长调节盘调到520nm处，合上盖板，选择透射模式，调节拉杆位置到调零档，按下0%T使读数显示0.00。调节拉杆位置使装有蒸馏水的比色皿进入光路，用100%T按键使读数显示1.00。测量时，选择档调至吸光度（A）模式。 三、测吸光系数a
将装有蒸馏水的洗瓶和碘溶液置于恒温水浴中恒温。在一定浓度范围内，配置碘溶液，测量其吸光度，根据A=abc计算出ab值。 四、测反映溶液的A-t
将装有丙酮溶液的磨口瓶、一定体积的盐酸溶液和碘溶液的容量瓶置于恒温水浴中恒温。待溶液恒温后，在容量瓶中移入已经恒温的一定体积的丙酮溶液，加入已恒温的蒸馏水，稀释至刻度。迅速混匀后，计时，并尽快倒入池中读数。之后，每隔15秒读数一次，保证在吸光度回到0.100之前能均匀采得10点以上。 五、数据处理
1、通过已知浓度的碘溶液求的ab值。
碘溶液1 浓度C 0.0012 吸光度A 0.244 碘溶液2 0.0024 0.439 平均
a
所以：ab = 193.13
203.33 182.92 193.13 2、各个反应溶液的吸光度值A对时间t作图，求得其反应速率。 ?A-t数据记录：
反应序号 1 2 3 4 5 反应温度 25℃ 25℃ 25℃ 25℃ 35℃ 丙酮酸 盐酸 碘溶液 t/min 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75 3 3.25 3.5 3.75 4 4.25 4.5 4.75 5 5.25 5.5 5.75 6 t图：
反应1
2 2 1.5 吸光度A 0.216 0.215 0.214 0.212 0.21 0.209 0.207 0.204 0.203 0.199 0.198 0.195 0.193 0.191 0.188 0.186 0.184 0.182 0.179 0.174 0.172 0.17 0.168 0.165 0.163 4 2 1.5 A 0.194 0.19 0.187 0.183 0.179 0.174 0.17 0.166 0.163 0.158 0.154 0.15 0.145 0.141 2 4 1.5 吸光度A 0.214 0.21 0.204 0.2 0.194 0.19 0.187 0.182 0.177 0.172 0.168 0.164 0.159 0.155 0.15 0.146 0.142 0.137 0.132 0.128 0.123 0.119 0.115 0.115 0.11 2 2 3 A 0.387 0.386 0.384 0.381 0.379 0.377 0.375 0.373 0.37 0.368 0.366 0.364 0.361 0.358 0.356 0.353 2 2 1.5 吸光度A 0.205 0.202 0.199 0.197 0.194 0.19 0.187 0.185 0.183 0.181 0.178 0.177 0.176 0.174 0.171 0.167 0.166 0.164 0.161 0.158 0.155 0.154 0.151 0.149 0.147
?A-
吸光度吸光度
由图可得其线性方程为：A=-0.0092 * t + 0.21948 则其斜率为：-0.0092
所以 r1 = 斜率/-ab = 4.76E-05 反应2
由图可得其线性方程为：A= -0.01637 * t + 0.19474