测定反应速率
- 测量反应速率我们需要能够测量反应物消耗的速度或生成物形成的速度
- 用于测量的方法取决于所涉及的物质
- 在实验室中有很多方法可以测量反应速率;它们都取决于在反应过程中发生变化的性质
- 这个性质被认为是成比例的对反应物或产物的浓度,例如颜色,质量,体积
- 有些反应速率可以随着反应的进行而测量(这产生了更多的数据);
- 当反应结束时,通过平均反应过程中收集的测量值,更快的反应更容易测量
- 三种常用的技术是:
- 衡量平衡的质量损失
- 测量产生气体的体积
- 测量在反应结束时发生颜色变化的反应
质量的变化
- 当气体在反应中产生时,它通常会从反应容器中逸出,因此质量会降低
- 这可用于测量反应速率
- 例如,碳酸钙与盐酸反应生成CO2
- 质量每隔几秒测量一次,质量随时间的变化用一氧化碳表示2逃
测量平衡的质量变化
大量的气体
- 当一种气体在反应中产生时,它可以被捕获并随时间测量其体积
- 这可以用来测量反应速率。
- 例如,镁和盐酸反应生成氢
测量气体体积的变化
测量浓度的变化
- 测量反应过程中的浓度变化并不容易;取样并分析的行为滴定能影响反应的速率(除非反应是故意停止的-这叫什么淬火).
- 当达到反应中的特定(可见)点时,它通常更方便地“停止时钟”
- 例如,当一块镁完全溶解在盐酸中
- 另一个常见的速率实验是硫代硫酸钠和盐酸之间的反应,缓慢地产生黄色的硫沉淀,当透过溶液看时,它掩盖了一个十字:
纳2年代2O3.(aq) + 2HCl (aq)→2NaCl (aq) + SO2(g) + H2O (l) + S(S)
消失交叉实验
核心实用:调查反应速率
A部分-测量气体的生产
目的:
研究了盐酸对大理石碎块表面积变化的影响
材料:
- 镁带切成3厘米的长度
- 硫酸1摩尔DM-31.5 mol dm-3
- 锥形瓶(100厘米)3.)
- 防护眼镜
- 气体注射器
- 停止时钟
图:
研究了不同粒径的大理石碎块对碳酸钙与盐酸反应速率的影响
方法:
- 向锥形烧瓶中加入盐酸
- 用输送管将烧瓶连接到倒置的量筒上
- 向锥形烧瓶中加入大理石碎片,关闭塞子
- 用量筒测量在一定时间内产生的气体体积
- 用不同尺寸的大理石碎片/盐酸浓度重复
结果:
- 增加大理石碎块的表面积,反应速率就会增加
- 这是因为大理石碎片的更多表面积粒子会暴露在稀盐酸中,所以会有更频繁和成功的碰撞,增加反应速率
观察颜色变化
目的:
研究不同浓度对硫代硫酸钠与盐酸反应的影响
材料:
- 40 g dm-3硫代硫酸钠溶液
- 1.0摩尔DM.-3稀盐酸
- 锥形瓶(100厘米)3.)
- 在纸上的黑十字架
- 白纸或白色瓷砖
- 秒表、定时器
图:
图示研究浓度对反应速率的影响所需要的仪器
方法:
- 测量50厘米3.将硫代硫酸钠溶液放入烧瓶中
- 测量5厘米3.将稀盐酸放入量筒中
- 在纸上画一个十字,把它放在烧瓶下面
- 将酸加入烧瓶中并立即启动秒表
- 从上面往下看十字架,当看不见十字架时,停止秒表
- 使用不同浓度的硫代硫酸钠溶液(将不同体积的硫代硫酸钠溶液与水混合稀释)
结果:
- 随着溶液浓度的增加,反应速率也会增加
- 这是因为在给定的体积中会有更多的反应物粒子,从而使碰撞更频繁、更成功,从而提高反应速率