7.过氧化氢分解速率常数和活化能的测定

一、实验目的：

• 1. 用化学分析方法测定过氧化氢的分解速率；• 2. 求出过氧化氢的分解反应速率常数和活化能。

二、实验仪器恒温水浴锅；秒表；滴定管；移液管；锥形瓶

三、实验原理：H2O2 分解反应： H2O2=H2O+1/2O2 ( 一级反应 )

速度方程： kdtc

dckc

dt

dc 或

积分得 :lnc= -kt+lnc0 ………………………………………… ①氧化还原滴定： 2MnO4

-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2( 确定浓度 c)等物质的量关系： n(2KMnO4)=n(5H2O2),

224)(

5

1)(

5

1)(

2

1)(

2

1224 OHKMnO cVOHnKMnOncV 即

)(

)()(

2

5)(

22

4422 OHV

KMnOVKMnOcOHc

根据实验方法，式中 c(KMnO4)、 V(H2O2) 为定值 ∴ c(H2O2)与 V(KMnO4) 呈正比，根据①式 ln V(KMnO4)与 t 呈正比

阿仑尼乌斯公式： BRT

Ek a ln …………………………… ②

lnk~1/T 呈线性关系：直线斜率为 -Ea/R

四、实验步骤：25mL0.2mol/LH2O2(250mL锥形瓶)

记录时间、温度 滴 定

室温水浴蒸馏水200mL溶液

稀释 恒ÎÂ10min

5mL0.5MNH4Fe(SO4)2

滴定： 15mL3MH2SO4¡¢ 1mL0.05MMnSO4 (250mL锥形瓶)

10.00mL分解液 0.004MKMnO4

滴定粉红色

五、数据记录与处理1. 建立 lnV(KMnO4)~t 回归方程，求k T= K，反应时间 /min 15 30 45 60 75 90

KMnO4

滴定

初读数 /mL

终读数 /mL

净体积 /mL

ln V(KMnO4)

lnV(KMnO4)~t回归方程

线性相关系数

速率常数 k

2. 建立 lnk~1/T 回归方程，求 Ea

1/T

lnk

lnk~1/T回归方程

线性相关系数

活化能 Ea