过氧化氢分解速率常数的测定误差分析

过氧化氢分解速率常数的测定

Determination of H2O2 Decomposition Rate Constant 一． 实验目的及要求 1. 熟悉一级反应的特点

2. 测定过氧化氢分解反应的速率常数和级数 3. 了解各种因素对反应速率的影响

4. 用图解法求过氧化氢分解反应的速率常数 二． 实验原理

凡是反应速度只是与反应物浓度的一次方成正比的反应称为一级反应。实验证明，过氧化氢分解的反应为

如果该反应属于一级反应，则其反应速度方程应遵守下式：

式中：k为反应速度常数；Ct为时间为t式的反应物浓度。 将式（1）积分得：

式中：

为反应开始时H2O2的浓度。

如将(2)变换，可得：

该式子式是lnCt～t的直线方程。反应进行过程中，测定不同时刻t时反应系统中H2O2的浓度Ct，取得若干组Ct ，t数据后，以lnCt对时间t作图，可得一直线，表明该反应为一级反应，其斜率为反应速度常数得负值－k，截距为㏑

。

三． 实验方法

1. 实验条件的设计：

化学反应速度取决于许多因素，

例如反应物的浓度﹑搅拌速度﹑反应压力﹑温度﹑催化剂等

等。某些催化剂可以明显地加快反应速度。能加速H2O2分解的催化剂Pt﹑Ag﹑碘化物等等。 本实验用KI

第 次课 4 学时

实验14 过氧化氢催化分解反应速率常数的测定

一、实验目的

1. 测定过氧化氢催化分解反应速率常数；

2. 掌握通过测量反应系统的体积跟踪反应系统浓度从而研究反应速率的方法。

二、实验原理

过氧化氢在没有催化剂存在时，分解反应进行的很慢。加入催化剂能够提高分解速率。过氧化氢分解反应的化学计量式如下：

H2O2(l) = H2O(l) + 1/2O2(g) 若以KI为催化剂，在KI作用下催化分解步骤为：

KI(l) + H2O2(l) = KIO + H2O(l) （慢） KIO = KI(l) + 1/2O2(g)

由于第一步的速率比第二步慢得多，所以，第一步为反应的控制步骤。因而可以假定其反应的速率方程式为：

-dcA/dt =k’cKIcA

式中，cA为反应系统中反应到t时刻H2O2浓度，因KI在反应过程中浓度不变，故上式可简化为

- dIcA/dt = kIcA （14.1） 式中k=k’cKI, 将上式分离变量积分：

当 t=0 时， CA=C0 ；

过氧化氢催化分解反应速率常数的测定

一、实验目的

（1）了解过氧化氢催化分解反应速率常数的测定方法。

（2）熟悉一级反应的特点，了解催化剂对反映速率的影响。

（3）掌握用图解计算法求反应速率常数。

二、实验用品

1、仪器

玻璃反应容器1个、水准瓶1个、50mL量气管1个、超级恒温槽1套、三通活塞1个、秒表1块、10mL量筒1个、5mL吸量管2支、胶管3m。

2、药品

质量分数为2%的H2O2溶液（新鲜配制）、0.1mol·L-1KI溶液。

三、实验原理与技术

过氧化氢很不稳定，在常温下的分解反应式为：

H2O2→H2O+1/2O2（Ⅰ）

在KI作用下的分解反应机理为：

H2O2+KI→KIO+ H2O （慢）（Ⅱ）

KIO→KI+1/2O2（快）（Ⅲ）

（Ⅱ）式是H2O2分解的速控步骤，H2O2分解反应的反应速率方程为：

－dcH2O2/d t=k′cH2O2·cKI（Ⅳ）

因为cKI近似不变，（Ⅳ）式可简化为：

－

dcH2O2/d t=k cH2O2

（Ⅴ）

1 / 61 / 61 / 6

（其中k=k′cKI）。

H2O2的催化分解反应为一级反应，对（Ⅴ）式积分可得：ln（c/ c0）=－kt （Ⅵ）

（其中c0为H2O2的初始浓度；c为反应至t时刻H2O2的浓度；k为H2O2的催化分

过氧化氢的催化分解

一、实验原理

过氧化氢水溶液在室温下，没有催化剂存在时，分解反应进行得很慢，但在含有催化剂I–的中性溶液中，其分解速率大大加快，反应式为：2H2O2 == 2H2O + O2(g)

反应机理为： H2O2 + I– → H2O + IO– k1 (慢) (1) H2O2 + IO– → H2O + O2(g) + I– k2 (快) (2) 整个分解反应的速率由慢反应(1)决定，速率方程为： ?dcH2O2dt?k1cH2O2cI-

因反应(2)进行得很快且很完全，I–的浓度始终保持不变，故上式可写成： ?dcH2O2dt?kcH2O2

c0?kt c式中，k?k1cI-，k为表观反应速率常数。将上式积分得 ln此式表明，反应速率与H2O2浓度的一次方成正比，故称为一级反应。将上式积分得：

lnct??k1t?lnc0

式中c0、ct分别为反应物过氧化氢在起始时刻和t时刻的浓度。 反应半衰期为：

实验项目二、过氧化氢酶的活力和动力学常数测定

姓 名： 赵家熙 指导教师： 谭志文 实验室： 6503 组员：①章恒炯 ② ③ 成绩： 第三部分：实验记录与分析 一、酶活力测定 （一）原始数据

1.样品原始质量：5.032g 2.标定数据：

（1）KMnO4质量数及配制：158 （2）Na2C2O4质量数：134 （3）标定数据：0.02mol/L

（4）KMnO4实际浓度：0.019mol/L 3.样品滴定数据

消耗高锰酸钾溶液（ml）：实验（1）0.65

实验（2）0.50 对照（1）1.45 对照（2）1.30

（二）结果计算

1．换算系数（1mL KMnO4溶液相当于多少mg H2

实验项目二、过氧化氢酶的活力和动力学常数测定

姓 名： 赵家熙 指导教师： 谭志文 实验室： 6503 组员：①章恒炯 ② ③ 成绩： 第三部分：实验记录与分析 一、酶活力测定 （一）原始数据

1.样品原始质量：5.032g 2.标定数据：

（1）KMnO4质量数及配制：158 （2）Na2C2O4质量数：134 （3）标定数据：0.02mol/L

（4）KMnO4实际浓度：0.019mol/L 3.样品滴定数据

消耗高锰酸钾溶液（ml）：实验（1）0.65

实验（2）0.50 对照（1）1.45 对照（2）1.30

（二）结果计算

1．换算系数（1mL KMnO4溶液相当于多少mg H2

过氧化氢的催化分解

一、实验原理

过氧化氢水溶液在室温下，没有催化剂存在时，分解反应进行得很慢，但在含有催化剂I–的中性溶液中，其分解速率大大加快，反应式为：2H2O2 == 2H2O + O2(g)

反应机理为： H2O2 + I– → H2O + IO– k1 (慢) (1) H2O2 + IO– → H2O + O2(g) + I– k2 (快) (2) 整个分解反应的速率由慢反应(1)决定，速率方程为： ?dcH2O2dt?k1cH2O2cI-

因反应(2)进行得很快且很完全，I–的浓度始终保持不变，故上式可写成： ?dcH2O2dt?kcH2O2

c0?kt c式中，k?k1cI-，k为表观反应速率常数。将上式积分得 ln此式表明，反应速率与H2O2浓度的一次方成正比，故称为一级反应。将上式积分得：

lnct??k1t?lnc0

式中c0、ct分别为反应物过氧化氢在起始时刻和t时刻的浓度。 反应半衰期为：

篇一：过氧化氢酶动力学常数测定

实验项目二、过氧化氢酶的活力和动力学常数测定

姓 名： 赵家熙 指导教师： 谭志文 实验室： 6503 组员：①章恒炯 ② ③ 成绩： 第三部分：实验记录与分析 一、酶活力测定 （一）原始数据

1.样品原始质量：5.032g 2.标定数据：

（1）KMnO4质量数及配制：158 （2）Na2C2O4质量数：134 （3）标定数据：0.02mol/L

（4）KMnO4实际浓度：0.019mol/L3.样品滴定数据

消耗高锰酸钾溶液（ml）：实验（1）0.65

实验（2）0.50 对照（1）1.45 对照（2）1.30

（二）结果计算

1．换算系数（1mL KMnO4溶液相当于多少mg H2O2）

1.7

2.样品酶活计算（每克鲜重样品1min内分解H2O2的毫克数表示：mg H2O2/g?min）

(A?B)?VT?1.7FW?V1?t酶活(mgH2O2/g·min)=

酶活(mgH2O2/g·min)=0.218

（A-B）=0.8 VT=20.25FW=5.032V1=2.5mlt=10min

二、动力学常数的测定 （一）原始数据

（二）求出各管反应前的底物浓度[S]0和反应速度

V0

（三）以1/V0对1/[S]0作图（用exc

实验项目二、过氧化氢酶的活力和动力学常数测定

姓 名： 赵家熙 指导教师： 谭志文 实验室： 6503 组员：①章恒炯 ② ③ 成绩： 第三部分：实验记录与分析 一、酶活力测定 （一）原始数据

1.样品原始质量：5.032g 2.标定数据：

（1）KMnO4质量数及配制：158 （2）Na2C2O4质量数：134 （3）标定数据：0.02mol/L

（4）KMnO4实际浓度：0.019mol/L 3.样品滴定数据

消耗高锰酸钾溶液（ml）：实验（1）0.65

实验（2）0.50 对照（1）1.45 对照（2）1.30

（二）结果计算

1．换算系数（1mL KMnO4溶液相当于多少mg H2

实验七 过氧化氢含量的测定（4学时）

一、实验目的

1．掌握0.01mol.L-1KMnO4溶液的配制方法，（溶液煮沸1小时）; 2．掌握用Na2C2O4基准物质标定KMnO4的条件（温度、酸度、滴定速度）; 3．注意用KMnO4标准溶液滴定H2O2溶液时，滴定速度控制（先慢、后快、终点前慢）.

4.对自动催化反应有所了解。

二、实验原理

过氧化氢具有还原性，在酸性个质中和室温条件下能被高锰酸钾定量氧化，其反应方程式为：

2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2↑+ 8H2O

室温时，开始反应缓慢，随着Mn2+的生成而加速。H2O2加热时易分解，因此，滴定时通常加入Mn2+作催化剂。

三、试剂

0.020mol/L KMnO4标准溶液；H2SO4溶液3mol/L；MnSO4溶液1mol/L；H2O2试样，市售质量分数约为30%的H2O2水溶液①。

四、实验步骤

1、0.01mol.L-1KMnO4溶液的配制与标定

配制：称取KMnO4固体约0.8克溶于250mL水中,盖上表面皿,加热至沸并保持微沸状态30S后,冷却,储存于棕色试剂瓶中.

标定：准确称取0.15-0.20克Na2C2O4基准物质3份,分别置