瑞帝電通國際有限公司 - READY INTERNATIONAL INC.
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型號: 化學實驗-化學動力學005
名稱: 化學動力學005-結晶紫模型與測量
規格:
﹝實驗主題﹞
反應物與反應速度之間有什麼關係?
[實驗探討]
在此實驗中,您將比較給定的模型與實際測量值。CV的溶液為紫色,當該溶液與氫氧化鈉溶液混合時,發生反應。在該反應期間,CV消失,混合物緩慢變成無色。該反應的簡化反應方程式為:
你可以自己做這個實驗,或可以使用提供的結果文件來研究反應。使用這些結果,您將優化給定的模型來研究此反應的速率。
[實驗器材]
1. CMA公司的『資料處理器』(Data logger),可以選擇型號:001 Vincilab筆記型資料處理器或型號:006p CoachLabII+桌上型資料處理器
[實驗步驟]
1. 在Coach軟體中打開『Coach Activity』的『Crystal violet – model』(結晶紫模型)。
2. 在研究給定的模型中可以找到哪些關於反應速率的假設?反應速率的方程式是什麼?
3. 執行模型,並描述結果。
4. 從Coach結果文件“Crystal violet - measurement”導入測量數據,在圖表窗口中使用選項(鼠標右鍵)中的“導入背景圖”選項。 對於垂直軸,選擇kolom“c”。
5. 模擬生成的圖形是否與測量圖形類似?描述相似和差異之處。
6. 您可以在模型中改變哪些初始值,使模型接近測量數據?
7. 使用模型窗口中的選項(鼠標右鍵)“模擬”來更改和找出模型最適合測量的變量和常量值
8. 你對哪些變量/常量使用了什麼值?
9. 整個模型圖是否適合測量?
• 提示:您對色度計的執行,有多少了解?
10. 你對[CV+]與反應速率之間的關係有什麼結論?
11. 你對[OH-]與反應速率之間的關係有什麼結論? 解釋你的答案。
12. 創建y=-log([CV+])模型,並且顯示和描述此圖形。
[實驗原理]
1. 反應速率(Reaction rate )
化學反應是一種或多種物質(反應物)變成一種或多種新物質(產物)的過程。
化學反應速率表示反應發生的速度。換句話說,反應速率是“產物形成速率”或“反應物去除速率”。
對於一個反應步驟 ,A轉化的反應速率是A的濃度隨時間的變化,數學式表達為:
對於化學計量的係數,通常用小寫字母表示
反應速率為:
反應物為負號,產物為正號。
通常,反應速率可以表示為常數k和(相關)濃度之間的關係:
在這個實驗中,由於加入過量的氫氧化鈉,所以OH-的濃度是恆定的。因此,反應速率僅取決於CV的濃度。
反應速率可以透過以下不同的實驗方式來測定,但不限制於以下的內容:
• 測量在反應期間氣體體積的變化量
• 測量在反應期間氣體壓力的變化量
• 測量在反應期間顏色的變化
• 測量在反應期間電導率的變化
從這些方程式可以看出反應速度不穩定,由於物質的濃度在反應過程中會降低,反應速度也將降低。可以在模型圖中得知,這不是線性關係。
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