过氧化氢的催化分解实验.docx

,了解反应浓度、温度和催化剂等因素对一级反应速度的影响;;。实验证明,、温度、反应压力、催化剂、搅拌速度等许多因素。许多催化剂如Pt、Ag、MnO2、FeCl3碘化物等都能加速H2O2分解。在催化剂KI作用下的分解反应,反应历程如下:羆H2O2+Iˉ→IOˉ+H2O莃H2O2+IOˉ→H2O+O2+Iˉ薃按此历程,可推导出总反应的速度公式:蚀-=Kˊ[H2O2][Iˉ]莇当溶液体积不变时,[Iˉ]是个常数,即:肅-=K[H2O2]莂为一级反应。螀一级反应的速度公式为:螈-=KCA(14一1)薃式中:K为反应速度常数:(14一1)式积分得:膁lnCA=-kt+lnCA0(14一2)袀式中CA0为反应开始时(t=0)反应物的初始浓度。袅从(14一2)式可见,一级反应的速度常数K与反应物的初始浓度无关。芅由(14一2)式变换得:袀ln=-kt(14一3)羀当CA=CA0时,t可用t1/2表示,==(14一4)蚂从式(14一4)可见,在温度一定时,一级反应的半衰期应与反应的速度常数成反比,而与反应物的初始浓度无关。羃由反应方程式可知,在常温常压下,H2O2分解的反应速度与氧气的析出速度成正比。析出的氧气体积可由量气管测量。肀若以Vt和CA表示时间t时量气管的读数和H2O2的浓度,Vf表示H2O2完全分解时量气管的读数,则CA∝(Vf-Vt).Vf值可由如下两种方法求取:蚇(1)外推法:以1/t为横坐标对Vt作图,将直线段外推至1/t=0,其截距即为Vf;蒄(2)加热法:在测定若干个Vt的数据之后,将H2O2溶液加热至50~60℃约15分钟,可认为H2O2己基本分解。待完全冷却后,。蚁化学反应速度随温度的提高而加快。对一般反应及某些复杂反应,温度与反应速度的定量关系由阿仑尼乌斯经验公式表达:膀K=Ae肇式中袂E—反应的活化能,常以KJ/mol表示;蒀T—绝对温度,K。膀取对数后得:蒈lgk=-+lgA(14一5)薄由实验测得不同温度下的速度常数K值。以lgk对1/T作图得一直线,由斜率可求得活化能数值。蒃三仪器与药品芀超级恒温槽一台;10ml移液管2支;100ml容量瓶2个;100ml细口瓶2个;小烧杯1个;30℅H2O2;。薅四实验步骤莆(一):用移液管吸取30℅H2O2溶液5ml,置于100ml容量瓶中,冲稀至刻线,摇匀,即得实验用的H2O2溶液。:,冲稀至刻线,摇匀,。羆(二)试漏螄小心将胶塞盖紧到反应瓶上,如图(14一1)。旋转三通活塞4至与外界相通,举高水准瓶,使液体充满量器管。然后旋转三通活塞4,使系统与外界隔绝,并把水准瓶放到最低位置。如果气管中液面在2分钟内不变,即表示系统不漏气,否则应找出系统漏气原因,并设法排除之。读取