碘时钟反应实验室答案

第一部分：确定完整的税率法

关于碘离子的反应顺序，m，必须确定以下速率。假设相对于双硫酸盐的反应顺序为零，因此N是零。

为第一个C2值和第一速率值完成的样本计算

表1:包含C2值的表

	VKlO3 (V1)	Vtotal (V2)	[IO3]（C2）	时间(年代)	速度(米/秒)
1	0.0050（+/-）0.0001L	0.010（+/-）0.001L	0.010（+/-）0.001m	8.85 (+ / -) 0.01	0.0011（+/-）0.0001
2	0.0040 (+ / -) 0.0001 l	0.010（+/-）0.001L	0.008(+ / -) 0.001米	9.87 (+ / -) 0.01	0.0008（+/-）0.0001
3.	0.0030 (+ / -) 0.0001 l	0.010（+/-）0.001L	0.006(+ / -) 0.001米	13.05（+/-）0.01	0.0004（+/-）0.0001
4.	0.0020（+/-）0.0001L	0.010（+/-）0.001L	0.004(+ / -) 0.001米	19.50 (+ / -) 0.01	0.0002（+/-）0.0001
5.	0.0010（+/-）0.0001L	0.010（+/-）0.001L	0.002(+ / -) 0.001米	52.58 (+ / -) 0.01	0.00004（+/-）0.00002

用于第一个值C2的示例日志计算和第一速率值

表2：包含日志[碘离子]和日志（速率）

	[IO3]（C2）	日志(IO3)	速度(米/秒)	日志（速率）
1	0.010（+/-）0.001m	-2.0（+/-）0.2	0.0011（+/-）0.0001	-2.959 (+ / -) 0.269
2	0.008(+ / -) 0.001米	-2.10 (+ / -) 0.26	0.0008（+/-）0.0001	-3.097 (+ / -) 0.387
3.	0.006(+ / -) 0.001米	-2.22 (+ / -) 0.37	0.0004（+/-）0.0001	-3.398（+/-）0.846
4.	0.004(+ / -) 0.001米	-2.4 (+ / -) 0.6	0.0002（+/-）0.0001	-3.699（+/-）1.851
5.	0.002(+ / -) 0.001米	-2.7 (+ / -) 01.35	0.00004（+/-）0.00002	-4.398（+/-）2.199

最佳拟合线的等式是Y = 2.068x + 1.213

斜率表示与碘酸盐反应的顺序，但实际值为2.0。

因此，关于碘酸酯的反应顺序误差率为3.4％。

速率定律是:

为了求出速率常数的值，K.

1 / [IO3]的样本计算是为第一行的值完成的

表3：包含1 / [IO3]值

	[IO3 M] C2	1 / [IO3]	时间（s）
1	0.010（+/-）0.001m	100.0 (+ / -) 10.0	8.85 (+ / -) 0.01
2	0.008(+ / -) 0.001米	125.0（+/-）15.6	9.87 (+ / -) 0.01
3.	0.006(+ / -) 0.001米	166.7 (+ / -) 27.8	13.05（+/-）0.01
4.	0.004(+ / -) 0.001米	250.0（+/-）62.5	19.50 (+ / -) 0.01
5.	0.002(+ / -) 0.001米	500.0 (+ / -) 250.0	52.58 (+ / -) 0.01

直线方程是y = 8。8053x + 45。55

直线的斜率表示速率常数的值K.8.8053点。

因此，新的汇率是:

第二部分:求活化能

对第一行的值进行1/T的样本计算

表4：具有温度和温度互易值

	温度（k）	1 / t（1 / k）
1	277.9 (+ / -) 0.5	0.003598（+/-）0.000006
2	283.1 (+ / -) 0.5	0.003532 (+ / -) 0.000006
3.	289.2（+/-）0.5	0.003458（+/-）0.000006
4.	298.0（+/-）0.5	0.003356（+/-）0.000006
5.	303.5 (+ / -) 0.5	0.003295（+/-）0.000005
6.	305.0 (+ / -) 0.5	0.003279（+/-）0.000005

为速率＃1完成样本计算（C1值对于所有计算相同）

表5：不同温度的速率值

	时间# 1(年代)	速率＃1（m / s）	时间＃2（s）	速率＃2（m / s）
1	9.930 (+ / -) 01	0.0020250 (+ / -) 000002	8.750（+/-）01	0.0022980 (+ / -) 000003
2	8.350 (+ / -) 01	0.0024080（+/-）000003	8.340（+/-）01	0.0024110（+/-）000003
3.	7.440 (+ / -) 01	0.0027030（+/-）000004	6.900 (+ / -) 01	0.0029140（+/-）000004
4.	6.080 (+ / -) 01	0.0033070（+/-）000006	6.150 (+ / -) 01	0.0032270 (+ / -) 000006
5.	5.220 (+ / -) 01	0.0038520 (+ / -) 000008	5.370 (+ / -) 01	0.0037440（+/-）000008
6.	4.360 (+ / -) 01	0.004610（+/-）00001	4.270 (+ / -) 01	0.004710 (+ / -) 00001

速率常数的样本计算，K.对于速率＃1（再次C1对所有计算保持相同）

表6：显示不同温度下的速率常数值

	k值＃1（1 / mxs）	k值＃2（1 / mxs）
1	5.00876（+/-）。00744	5.68402 (+ / -) .01025
2	5.95610 (+ / -) .01038	5.96352（+/-）。01039
3.	6.68577（+/-）。01322	7.20767 (+ / -) .01348
4.	8.17974（+/-）。01891	7.98187（+/-）。01881
5.	9.52778 (+ / -) .02453	9.26065（+/-）。02439
6.	11.4027（+/-）。03041	11.6500（+/-）。0305

ln(k)的样本计算使用K.上表中的值＃1

表7：显示不同温度下的速率常数值的LN

	lnk值# 1	lnk值# 2
1	1.61119（+/-）。00239	1.73769（+/-）0.00313
2	1.784420 (+ / -) .00311	1.78566 (+ / -) 0.00311
3.	1.89998 (+ / -) 0.00376	1.97514（+/-）0.00369
4.	2.10166 (+ / -) 0.00486	2.07717 (+ / -) 0.00489
5.	2.25421（+/-）0.00581	2.22577 (+ / -) 0.00586
6.	2.43385 (+ / -) 0.00649	2.45531 (+ / -) 0.00643

结论及评价

结论

总之，从部分碘酸碘的反应顺序是2.068，而实际值为2，该值的百分比误差为3.4％。确定的最终费率法是：

B部分的活化能为17817.334 J/mol*K，频率因子为13845.43317。

可以从数据中提取的结论是，当碘酸钾溶液的浓度增加时，反应速率降低。在速率常数和温度之间可以看到的另一种关系是随着温度的增加，速率恒定也增加。

整个实验室的假设都是硫酸氢盐离子的反应阶为零。在评价弱点和局限性时将进一步评价这一假设。

评估

A部分的一个限制是搅拌会影响溶液变蓝所需的时间。有些管子可能比其他的搅动得更多，这可能会导致收集时间不准确。另外，一些溶液会立刻变成蓝色，而另一些需要一段时间才能被人眼看到。

应该使用更好的集合技术，例如光谱测定法，因为当离子改变颜色时，它将立即检测到。还可以改进该过程的另一种方式是使用滴定，烧瓶和指示器如滴定实验室执行实验室。

也因为硫酸氢盐的反应级数是零，因为它在整个过程中都是恒定的，这一假设也可能会影响结果。为了得到最准确的结果，实验应该两种方法都做。可以通过使硫酸氢盐成为配平方程中的极限反应物来改变硫酸氢盐的浓度，而不是改变碘离子的浓度。

最后，B部分的一个限制是，无法测量溶液的最终温度，因为所有周围的影响，比如持有管子，都会将热量传递给溶液。

此外，当将管子从浴缸中取出时，室温立即影响它，不断变化最终反应。代替这种方法，实验应该在浴缸中完成，其中它不会受到周围温度的影响。