客观的：

在该实验室中，我们将在各种条件下进行催化分解过氧化氢。我们将在实验室任务中使用气体压力传感器记录试验并分析数据的图形。从该分析来看，我们将确定速率常数，激活能量和反应速率法。

预先实验室问题：

1。在本实验室中获得的速率将使用压力传感器，因此您的速率单位将不是典型的M/秒。速率的单位是压强单位/秒。利用理想气体定律，将0.56 kPa/秒的速率转换为摩尔浓度/秒。

0.56 KPA x 1 ATM x 1摩尔性= 2.26 x 10 ^ -4 m / sec

1秒101.3 kPa (0.0821)(298)

PV = nRT

p / Rt = n / v

n / v = m

m = p / Rt

2.在该实验中使用的过氧化氢溶液标记为3％溶液，质量/体积（每100mL水3g H 2 O 2）。然而，为了完成计算，浓度必须具有摩尔。

计算Ta 3％质量/体积H 2 O 2溶液（第I，II，IV）和1.5％质量/体积H 2 O 2溶液（第III部分）的摩尔性并记录下表中的这些值。

部分	体积H2O2（mL）	混合前[H2O2]	体积ki（ml）	混合前[ki]
一世	4.	0.882米	1	0.5米
II	4.	0.882米	1	0.25米
III	4.	0.441米	1	0.5米
IV.	4.	0.882米	1	0.5米

3g H2O2 x 1 mol H2O2 x 1000 mL = 0.882 M

100ml H2O 34g H2O2 1 L

1.5g H2O2 x 1 mol H 2 O 2 x 1000 ml = 0.441米

100ml H2O 34g H2O2 1 L

MSDS：

H2O2：清除无味的解决方案。远离热量。远离脸，皮肤和眼睛。

ki：清除无味的解决方案。远离皮肤，面部和眼睛。保持这种溶液通风良好。

程序：

戴防护装备。
在室温水浴中设置一个温度探头。将4 mL 3% H2O2放入试管中。将试管放入水浴中。取1ml的KI溶液到移液管中，也放入水浴中。
在实验室任务中设置气体压力传感器。设置速率为0.1个样品/秒。将时间设置为300秒。
为了开始反应，将ki溶液在移液管中迅速转移到试管中。用气体压力传感器塞子盖，并轻轻摇动混合物试剂。确保在整个反应中保持试管在水浴中。
开始数据收集，确保至少持续收集2分钟。然后取下塞子，清洗里面的东西。
确定反应的初始率。绘制数据后，选择它的线性部分。在Logger Pro的“分析”菜单中选择用于此数据的线性拟合。将斜率记录为初始速率。保存数据。

第二部分：

在试管中测量4ml 3％H 2 O 2溶液。密封并放入水浴中。
将1ml蒸馏水加入1ml KI溶液中，混合
将1ml新的KI溶液绘制到移液管中，将移液管放入水浴中。
第I部分重复步骤4-6。保存数据。

第三部分：

将2mL H 2 O 2混合，用2mL蒸馏水混合。将4ml这种溶液转移到试管中，并密封
用移液管提取1ml 0.5 M的KI溶液，在水浴中倒置。
重复第一部分的步骤4- 6并保存数据。

第四部分和V：

第四部分和第五部分按照第一部分的程序进行，但有一个例外:第一次试验的水浴温度设置为30摄氏度，第二次试验的水浴温度设置为40摄氏度。

数据：

部分	反应物	温度(ᵒC)	初始率（KPA / s）
一世	4 ml 3.0％h₂O.₂+ 1 mL 0.5 M KI	25.	.3340
II	4 ml 3.0％h₂O.₂+ 1 mL 0.25 M KI	25.	.2011
III	4 mL 1.5% H₂O.₂+ 1 mL 0.5 M KI	25.	.1719
IV.	4 ml 3.0％h₂O.₂+ 1 mL 0.5 M KI	34.	.4004
V.	4 ml 3.0％h₂O.₂+ 1 mL 0.5 M KI	40	.9935

计算：

将初始速率从kPa/s转换为第1f部分的摩尔浓度/s

PV = nRT

RT = n / P / V =摩尔/升=物质的量浓度

0.3340 /（8.314）（25 + 273）= m（KPA的理想气体常数= 8.314）

1.35×10〗^（ - 4）= m / s（p为kpa / s;答案是m / s）

发现[H.₂O.₂混合后

读:

识别未知的液体实验室报告

3% H₂O.₂浓度为0.882米;我们使用了4毫升+ 1毫升ki

（0.882米）（4mL）= 3.53mmol H.₂O.₂

（3.53 mmol h₂O.₂/（5 ml总体积）= .706 m H₂O.₂

寻找[I.^-混合后

我们使用了1毫升0.5米^-用4毫升H.₂O.₂

(0.5 M)(1 mL)= 0.5 mmol I^-

(0.5 mmol I^-)/(5 mL总体积)= 1 M I^-

Post-Lab问题:

1）计算速率常数，写出过氧化氢催化分解的速率定律表达式。解释一下反应的顺序₂O.₂和ki。

计算-1
12.已经提出了以下机制：

H₂O.₂+我^-- - - - - - >输入输出^-+ H₂O(步骤1)

H₂O.₂+ IO.^-- >我^-+ H₂o + O.₂（第2步）

如果这个机理是正确的，那么哪一步是决定速率的步骤呢?解释一下。

速率确定步骤或慢步骤，必须是步骤1.我们的速率法律表达是通过实验确定的，用于对过氧化氢和碘的1个命令。因为步骤1中两个反应物的系数是一个，所以如果第一步是速率确定慢速步骤，则该机制的所提出的速率定律的顺序将匹配我们确定的实验率法的顺序。

通过首先写入一般速率法确定过氧化氢和Ki的反应顺序，其中两种反应物的顺序未知。然后，我将初始速率法除以零件I和II的初始率法，该初始法律取消过氧化氢（因为过氧化氢的浓度在这些部件中没有变化）。

我留下了碘离子的浓度升到了一个未知的力量，并采取了这种表达的日志，我能够找到碘化钾的顺序，这结果为1.我然后分开了I和III的部分并采取了将该表达的记录找到过氧化氢的顺序，也是1。

结论:

在该实验室中发生的反应是在碘化钾存在下催化过氧化氢的分解。本身的过氧化氢的分解是

2h₂O._2（aq）- > 2 h₂O._(左)+ O_2（g）．

然而，这不是发生的确切反应。我们向过氧化氢添加了Ki，因为Ki是已知的催化剂，并且它将加速反应。催化剂由化学反应速率增加（或降低）化学反应速率而不在该过程中消耗的物质来定义。如果提出的机制在h之间的反应₂O.₂和我^-是正确的，然后碘离子完美地拟合了化学催化剂的定义。

H₂O.₂+我^-- - - - - - >输入输出^-+ H₂O(步骤1)

H₂O.₂+ IO.^-- >我^-+ H₂o + O.₂（第2步）

可以看出，碘离子（由Ki溶液提供）是产物以及反应物。因此，添加到溶液中的碘是从未消耗的;它永远不会干扰反应。过氧化氢的分解是自发的;无论在一段时间内，它会发生。然而，加入碘，大大加速了反应。催化剂非常有用，有时在化学方面有时至关重要，因为它们能够显着改变反应的速率而不与反应本身相互作用。

一种测量反应速率变化的方法是用速率定律。速率定律能够量化反应发生的速率;它们是研究化学动力学的基础。速率定律的形式是K.是速度常数和浓度一种和B.(在基本过程中)被提升到其系数的幂。系数的次数告诉我们反应物的阶数对于特定的速率定律。

该命令表示反应物影响反应速率的程度。例如，如果上述反应的顺序为2，并且B的顺序为1，则反应物A会影响比反应物B更多的速率。我们通过实验确定H的顺序₂O.₂和我^-这是这意味着两种反应物的浓度同样影响反应速率。这在催化剂的化学中遵循，仿佛催化剂的浓度增加，将有更多的催化剂来加速反应，并且速率会增加。

读:

热水和冷却速率实验室的温度

我们确定的税率法是。我们通过比较催化过氧化氢分解的几种不同变化来发现这一点。在我一部分，我们建立了我们使用0.706米H的基本参数₂O.₂溶液和0.5米的ki溶液。在第II部分中，我们减半是ki的摩尔性;在第III部分中，我们减半H的摩尔性₂O.₂．然后，我们看到两个反应物的摩尔如何影响初始率。

(初始速率确定为压力与时间曲线的斜率。这是因为H2O2的分解会产生氧气，随着时间的推移，氧气会增加试管中的压力。)通过除以第一部分和第二部分的初始速率，我们可以看到当I-的浓度改变时，速率是如何变化的，因为H2O2的浓度保持不变。这种变化是量化使用的一般速率定律和求解m和N．比较部分I和III使我们能够了解过氧化氢浓度的变化将如何改变反应速率。最后，发现两个反应物的顺序为1。

找到速度常数是下一步。因为我们已经建立了这种反应的税率法，我们可以插入价值观速度，并解决K.第一部分、第二部分和第三部分。速率常数取决于反应的温度(因为温度越高，反应速率就越高，而与反应物的浓度无关)，所以我们不能比较第四部分和第五部分的速率常数，因为它们是在更高的温度下。

然而，部分I，II和III的速率常数为1.90 * 10^－3，2.30 * 10^－3，1.96 * 10^－3，分别。这些值将合理地悬停在一起，因此我们能够说它在25μl催化过氧化氢反应的速率常数接近3.05 * 10的平均值。^－3．

IV部分和V可用于找到反应的激活能量。激活能量是开始化学反应的最小能量。我们能够通过操纵arrhenius方程来确定我们的激活能量，以形成Y = mx + b．这种形式是，其中Ln（k）是y，1 / t是x，而e_一种/ r是m，图的斜率。通过将图形的斜率乘以负值，我们能够解决激活能量。