物化实验过氧化氢分解.docx

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过氧化氢分解
一、目的
1. 用测压法测定H2O2分解反应的速率常数和半衰期；2．熟悉一级反Pa]对t作图，由直线的斜率也可求得速率常数k。
p可以米用以下两种方法求取：
丄00
(1) 外推法，以1/t为横坐标对pt作图，将直线段外推至1/t=0(即t为8),截距即为P/该法须使反应接近完全方可相对准确的推出截距。
(2) 加热法，即在测定若干pt后，将反应瓶置于50-60°C下约15min,促进H2O2快速完全分解,再冷却回原反应温度，记下的压强即为p。
丄00
也可以不测p^，而用Guggenheim法数据法处理。公式推导如下：
p-pln8t—-ktp8p-p—pe-kt8t8p—p—pe-k(t+△)8t+△8两式相减，得p—p—pe-kt(1—e-kA)t+At8两边取对数，得ln(p-p)—-kt+ln[p(1-e-kA)]t+At8
以ln[0t+A-Pt)/Pa]对t作图，由直线的斜率也可求得速率常数k。△应取半衰期的2〜3倍，因此应用该法的前提是反应须进行到接近完全。为了便于数据处理，一般取相同间隔的整数时间读数。
4．实验内容的设计
02是一种价廉的、强氧化性的绿色氧化剂，在纸浆氧漂、有机污水的湿法催化氧化处理(WAO,CatalyticWetOxidation)等领域中的应用[2,3]日益引起人们的重视。但常温附近O2起氧化作用的速率太慢，制约了它的实际应用。从催化原理来说，能显著促进H2O2分解的催化剂同样能促进逆反应o2生成H2O2速率的提高，继而提高O2的氧化作用速率。本实验任选一个实验条件，测定52+、Fe3+对H2O2分解的催化活性及溶液的酸碱性对分解的影响，作为其应用的前期探索。
三、仪器和试剂
1．仪器：微压差测定仪，磁力搅拌器，250mL锥形瓶(配单孔橡皮塞)，50mL量筒，1mL吸量管5根，吸耳球，铁架台，铁夹，计时器(自备)。
2．试剂：(NO3)2、(NO3)3、3%H2O2、、。
四、实验步骤
取50mL蒸馏水于洁净的锥形瓶中，加入1mL的催化剂(二选一)，放入洁净的搅拌磁子，开启搅拌。(三选一)混匀。
关闭磁力搅拌！移取1mL3%H2O2溶液，注入装有催化剂的锥形瓶中，塞紧瓶塞。将微压差测定仪置零，开启磁力搅拌器同时开始计时。过氧化氢分解放出的氧气使系统压力增高。每隔lmin记录一次微压差测定仪显示的系统压力增加值，直至反应接近完全为止。
五、数据处理
1•将所测数据填入表1。。以ln[(p+^p)rPa]对t作图，求得速率常数k及线性相关系数。
表1数据记录与处理示例
/min
pt
/Pa
t+20(?)min
/min
Pt+20min
/Pa
Pt+20min-Pt
/Pa
ln[^t+20min-Pt)/Pa]
1
21
2
22
3
23
4
24