天津师范大学：《物理化学实验》课程教学课件（PPT讲稿）丙酮碘化反应

I師勒A.LISTIANJIN天津师范大学化学学院1958VEUNIYNORMAL丙酮碘化反应Iodination reaction of acetone物理化学教研室

丙酮碘化反应 Iodination reaction of acetone 物理化学教研室 天津师范大学化学学院

重点、难点一实验目的实验原理一三仪器和试剂四实验步骤五实验数据记录及处理六思考讨论题注意事项

一 实验目的 二 实验原理 四 实验步骤 三 仪器和试剂 五 实验数据记录及处理 六 思考讨论题 重点、难点 注意事项

師勒重点、难点1958重点：掌握测定酸催化时丙酮碘化反应的速率常数和反应级数难点：孤立法测定丙酮碘化反应的反应级数返回

重点、难点 ➢ 重点：掌握测定酸催化时丙酮碘化反应的速率常数 和反应级数 ➢ 难点：孤立法测定丙酮碘化反应的反应级数 返回

師勒一实验目的1958利用分光光度计测定酸催化时丙酮碘化反应的速率常数；学习用孤立法测定内酮碘化反应的反应级数；通过实验加深对复杂反应特征的理解返回

一 实验目的 ➢ 利用分光光度计测定酸催化时丙酮碘化反应的速率 常数； ➢ 学习用孤立法测定丙酮碘化反应的反应级数； ➢ 通过实验加深对复杂反应特征的理解。 返回

師勒TA二实验原理1958OSMAL酸催化的内酮碘化反应是一个复杂反应，其初始反应式为：HCH,COCH, +I2>CH,COCH,I +H+ +I(少量)速率方程可表示为：-dc1dcE-dc反应速率KcpcAcli,CV=Hdtdtdt丙酮、C12、CH+--碘化丙酮、碘及盐酸的浓度(mol/L）CA、1--速率常数；、q、f-丙酮、碘和氢离子的反应级数

二 实验原理 酸催化的丙酮碘化反应是一个复杂反应，其初始反应式为： 3 3 2 3 2 H CH COCH I CH COCH I H I + + − + ⎯⎯→ + + 速率方程可表示为： 2 2 E A I p q f A I H dc dc dc v Kc c c dt dt dt + − − 反应速率： = = = = cE、cA、cI2、cH+-碘化丙酮、丙酮、碘及盐酸的浓度(mol/L)； K-速率常数； p、q、f-丙酮、碘和氢离子的反应级数。 (少量)

实验原理師载1958ORMAL本实验是在酸浓度较低条件下进行的，实验证明此时内酮碘化反应对碘是零级反应。即为g=0，因此反应直到碘全部消耗之前，反应速率将是常数-dc1dcE2=kcpcf+=常数(1)V=dtdt(2)Ce =-C, = kccy+t+C可由的变化。C的变化确定CE可由ci对时间t作图，求得反应速率。监测°C1分光光度法

2 I -dc (1) dt E p f A H dc v kc c dt = = = = + 常数 2 - (2) p f E I A H c c kc c t C = = + + 本实验是在酸浓度较低条件下进行的，实验证明此时 丙酮碘化反应对碘是零级反应。即为q=0，因此反应直 到碘全部消耗之前，反应速率将是常数。 可由 cI 2 对时间t作图，求得反应速率。 E 可由 cI 2 的变化确定 c 的变化。 监测 cI 2 : 分光光度法 实验原理

实验原理師勒-为什么采用分光光度法？P1958MAI因为碘溶液在可见光区有一个比较宽的吸收带，而内酮和盐酸在该吸收带中对光基本上没有吸收，而吸光度与浓度呈线性关系，所以可通过测定反应液各个时刻的吸光度值来获得各个时刻的CI

因为碘溶液在可见光区有一个比较宽的 吸收带，而丙酮和盐酸在该吸收带中对 光基本上没有吸收，而吸光度与浓度呈 线性关系，所以可通过测定反应液各个 时刻的吸光度值来获得各个时刻的 cI 2 。 为什么采用分光光度法？ 实验原理

实验原理肺勒1958根据朗伯一比耳(Lambert-Beer)定律：RMAL(3)A=-lgT=lgalc121式中：11分别为入射光强和出射光强1为比色血光径长度a为吸收系数在波长、温度、溶剂等条件相同时a相同；c为碘的浓度IgT =-alc, =k(al)cpcltt + B(4)lgT～t(5)m=k(al)c/ch（令p=r=1,q=0）可求反应速度常数值→allg T=-alc已知浓度

根据朗伯—比耳(Lambert-Beer)定律： 2 A -lg T lg (3) 0 I I alc I = = = 、 、 a ；c 。 I 、I ；l ；a ， 在波长 温度 溶剂等条件相同时 相同 I 为碘的浓度 式中 分别为入射光强和出射光强 为比色皿光径长度 为吸收系数 2 0 : 2 lg - = ( ) (4) p f I A H T alc k al c c t B = + + lg ~ T t ( ) (5) p f m k al c cA H = + lg T=-alc al 已知浓度 → （令p=r=1,q=0） 实验原理 可求反应速度常数k值

实验原理師勒......反应级数的确定：31958UNVORMAL为了确定反应级数p、q、f，每个至少需进行两次实验，用脚注数字分别表示各次实验氢离子初始浓①当丙酮初始浓度不同，而碘、度分别相同时，即：二CCCA2 = UCAI\ CI,2 = CI,1H+1H+2DKc则有：V2Dm2umA1upV=bKchici,icmalA1H+可求p

①当丙酮初始浓度不同，而碘、氢离子初始浓 度分别相同时，即： 为了确定反应级数p、q、f，每个至少需进行两次实 验，用脚注数字分别表示各次实验。 2 2 A A I I 2 1 2 1 H H 2 1 c uc c c c c = = = 、 、 + + 则有： 2 2 2 1 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 = p q f p p A I H A p p q f p A I A H v u c m Kc c c u v Kc c c c m + + = = = m v al （ = ） 可求p 反应级数的确定： 实验原理

实验原理肺勒1958ORMAL②同理，当丙酮、碘的初始浓度分别相同而酸的浓度不同时，可求f。③同理，当丙酮、氢离子的初始浓度分别相同，而碘的浓度不同时，可求q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的浓度均相同，来求得反应对该物质的级数。从而确立速率方程返回

②同理，当丙酮、碘的初始浓度分别相同， 而酸的浓度不同时，可求f。 ③同理，当丙酮、氢离子的初始浓度分别相 同，而碘的浓度不同时，可求q 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 不同而其他物质的浓度均相同，来求得反应 对该物质的级数。从而确立速率方程。 实验原理 返回