范文一:碘化钾与金属离子的反应
碘化钾与金属离子的反应
碘化钾的一般性质
碘化钾为无臭、味咸带苦、透明之六角形结晶。比重3.1。分子式KI,分子量166。在干燥空气中稳定,在潮湿空气中能潮解,久露于空气和阳光下易被氧化而析出游离碘,致使碘化钾结晶发黄。碘化钾易溶于水,同时吸收热量。水溶液长时间遇光或露置于空气中,则被氧化使溶液变黄,在酸性溶液中这个反应尤为迅速。
2KI + 2HCl + 0.5O2 = 2KCl + H2O + I2
根据实验推测,上述氧化反应,是分三步进行的:(式中的氧是从空气中来或采用H2O2)。
I- + 0.5O2 = IO-
IO- + H+ = HIO
HIO + I- + H+ = I2 + H2O
三个式相加,得:2I- + 2H+ + 0.5O2 = I2 + H2O
碘化钾水溶液可以溶解碘,生成不稳定的KI3络合物。但这个络合物对碘的水溶液起着稳定的作用,而且碘化钾的浓度越大,碘溶液越稳定。碘化钾还可溶于酒精、丙酮、吡啶中。
I2 + KI =可逆= KI3
碘化钾易被氧化剂所氧化,氧化反应的结果,碘化钾分解放出游离碘。 2KI + Cl2 = 2KCl + I2
2KI + Br2 = 2KBr + I2
KI + KIO + H2SO4 = K2SO4 + H2O + I2
4KI + O2 + 4HCl = 4KCl + 2H2O + 2I2
2KI + H2O2 + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O + I2
2KI + HClO + HCl = 2KCl + H2O + I2
6KI + HBrO3 + 5HCl = 5KCl + KBr + 3H2O + 3I2
5KI + HIO3 + 6HCl = 5KCl + 3H2O + 3I2
6KI + HClO3 + 5HCl = 6KCl + 3H2O + 3I2
7KI + KIO4 + 8HCl = 8KCl + 4H2O + 4I2
2KI + 2KNO2 + 2H2SO4 = 2K2SO4 + 2NO + 2H2O + I2 2KI + 2KNO2 + 4HCl + 4KCl + 2NO + 2H2O + I2
2KI + (NH4)2S2O8 = (NH4)2SO4 + K2SO4 + I2
10KI + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 6K2SO4 + 8H2O + 5I2 6KI + K2Cr2O7 + 7H2SO4 = 2Cr(SO4)3 + 4K2SO4 + 7H2O + 3I2 高价金属离子如:Co3+、Cu2+、Fe3+、Mn4+、Mo6+、Ni3+、Sb3+、Se4+、U6+等,在酸性溶液中,均易氧化碘化钾而放碘。 碘化钾能被热浓无机酸作用,分解放碘。
8KI + 5H2SO4 =加热= K2SO4 + H2S?+ 4H2O +4I2 碘化钾与对醌在酸性溶液中相互作用,碘化钾分解放碘。 2KI + C6H4O2 + H2SO4 = C6H4(OH)2 + K2SO4 + I2
游离碘的测定:称取碘化钾结晶2克溶于50毫升水,加入5毫升淀粉溶液,迅速以0.01N硫代硫酸钠标准溶液滴定,至蓝色退去为终点。 碘化钾含量的测定:取0.1至0.2克碘化钾溶于25毫升水,加入10毫升稀硝酸及约20毫升0.1N的硝酸银,迅速以0.01N的硫氰酸铵标准溶液滴定剩余的硝酸银,以铁铵矾为指示剂,至溶液变红为滴定终点。
碘化钾与离子的反应
碘化钾在水溶液中离解:
KI =可逆= K+ + I-
碘化钾与离子反应时,主要是生成碘化物的沉淀。碘化钾与高价金属离子作用,则碘离子被氧化而成游离碘。
银、金、砷、铋、铈、镉、钴、铬、铜、铁、汞、铱、锰、钼、镍、铅、锑、硒、锡、铊、钒、碲、铀、锌、铼、铂(钯、铑、锇、钌)等均与碘化钾有作用。
1.银:Ag+与碘化钾作用,生成黄色的碘化银沉淀。沉淀不溶于硝酸,在浓氨水中溶解得也极微量。
Ag + KI = AgI? + K+
碘化银溶解于硫代硫酸钠和氰化钾的溶液中,生成无色络合物:[Ag(S2O3)]-、[Ag2(S2O3)3]4-、及[Ag(CN)2]-。碘化银与硫代硫酸钠的反应,需在大量过量的试剂中进行。
2AgI + 3Na2S2O3 = Na4[Ag2(S2O3)3] + 2NaI
碘化银溶于浓的热碘化钾溶液中,当溶液以水稀释时,碘化银又重新沉淀出来。
AgI + 2KI =可逆= K2(AgI3)
氯化银及溴化银均可与碘化钾作用,转化为碘化银。
AgCl + KI = KCl + AgI?
AgBr + KI = KBr + AgI?
碘化钾与Ag+生成碘化银的反应是定量进行的。常利用这个反应作为银的容量测定。在硝酸介质中,用碘化钾标准溶液滴定,使Ag+生成碘化银沉淀,过加之I-可与碘(淀粉)生成蓝色为终点。
碘化银在稀硫酸(2N)溶液中与锌粉作用,则碘化银被分解生成元素银的沉淀。
2AgI + Zn =稀硫酸= Zn2+ + 2I- + 2Ag?
2.砷:亚砷化合物与碘化钾在热的酸性溶液中作用,生成碘化亚砷的红色沉淀。
Na3AsO3 + 3KI + 6HCl = AsI3? + 3KCl + 3NaCl + 3H2O 五价砷在强酸中能氧化碘化钾而析出碘,在PH5.5时,即开始放碘反应,若PH大于5.5则放碘反应不能发生。
H3AsO4 + 2HCl + 2KI = H3Aso3 + 2KCl + H2O + I2
酸度越大,上述反应越可达到完全。如将析出之碘用硫代硫酸钠还原之,则反应可以定量进行。此为容量法测五价砷的重要反应之一。反之,当
用碘滴定三价砷时,PH应在8至9之间。可加碳酸氢钠溶液以达到PH约等于9的目的。
Na3AsO3 + I2 + 2NaOH = Na3AsO4 + 2NaI + H2O
3.金:弱酸性溶液中,Au3+与碘化钾作用,发生氧化还原反应。反应产物为:碘化钾被氧化析出碘,而Au3+被还原为Au+。这个反应可以定量进行,析出之碘可用硫代硫酸钠标准溶液滴定。
AuCl3 + 3KI = AuI? + 3KCl + I2
4.铋:Bi2+存在下的溶液中,徐徐加入碘化钾,则生成碘化铋的棕色沉淀。沉淀溶于过量的碘化钾,生成黄色(或棕色)的KBiI4络合物。用水稀释,则络合物又分解为BiI3沉淀。
BiI3+ + KI = BiI3? + 3K+
BiI3+ + KI =可逆= KBiI4
当大量的水作用于BiI3时,则转化为橙色的碘氧化铋。 BiI3TH2O =可逆= 2HI + BiOI
当作过量碘化钾试剂存在下,生成黄色KBiI4络合物的反应十分灵敏,可以检查出10的负5次方克每毫升的铋。因此,常利用此反应作比色测铋的依据。三价铁干扰铋的比色,可加抗坏血酸还原以消除其干扰。
5.铈:Ce4+在酸性溶液中与碘化钾作用,析出游离碘,Ce4+被还原为Ce3+。这个反应定量进行,灵敏度很高。
2Ce4+ + 2I- = 2Ce3+ + I2
析出的游离碘可用硫代硫酸钠(或二氯化锡)标准溶液滴定以间接求得铈的含量。
6.钴:Co3+在酸性溶液中与碘化钾作用,发生氧化还原反应而放碘。 2Co(OH)3 + 2KI + 6HCl = 2CoCl2 + 2KCl + 6H2O + I2 Co2+在强氨性溶液中,与碘化钾作用,生成浅红色CoI2.6NH3之沉淀。 Co2+ + 6NH3 + 2KI = CoI2.6NH3 + 2K+
7.铬:铬酸盐及重铬酸盐与碘化钾在酸性溶液中作用,定量地析出碘。此为定量测铬的重要反应之一。
2CrO42+ + 16H+ + 6I- = 2Cr3+ + 8H2O + 3I2
Cr2O72- + 14H+ + 6I- = 2Cr3+ + 7H2O + 3I2
利用这个反应,可以使用重铬酸钾标准溶液滴定Sn2+等元素的流程中,使用淀粉.碘化钾指示终点。
8.铜:Cu2+与碘化钾在微酸性溶液中作用,生成碘化亚铜之白色沉淀。在生成碘化亚铜的同时,碘化钾被氧化而析出碘。使溶液呈显黄色或棕色。本氧化还原反应定量进行,为容量法测铜的重要反应之一。 2CuSO4 + 4KI = Cu2I2? + 2K2SO4 + I2
容量法测铜,常控制PH3.2至4的氟化铵溶液中,Fe3+生成稳定的FeF63-络离子,不再与碘化钾反应。Cu2+则定量地进行上述化学反应
而析出碘,以淀粉溶液为指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色退去为终点。当溶液PH小于4,则析出之碘形成不稳定的次碘酸盐,本身具有氧化还原反应性能;PH大于4时,则As3+、Sb3+被碘氧化而干扰测铜。碘化亚铜吸附碘,会使测铜结果偏低,加入硫氰酸钾可以发生如下的置换反应,而消除因碘化亚铜结晶中吸附碘而造成的偏差。 CU2I2 + 2KCNS = Cu2(CNS)2? + 2KI
根据上述反应,硫氰酸钾的加入,不只是消除碘化亚铜沉淀吸附碘的影响,更有意义的事:还可以节约较昂贵的碘化钾用量。但加入硫氰酸钾之前应检查是否含还原剂,~某些硫氰酸钾(分析纯)中含还原剂,致使测铜结果偏低~采取在硫氰酸钾溶液中,加碘至黄色,淀粉溶液作指示剂,再以硫代硫酸钠溶液消除过加的碘,以备用。
EDTA二钠、硫脲络合铜之后,碘化钾不能再与Cu2+反应。
9.铁:Fe3+、[Fe(CN)6]3-在酸性溶液中与碘化钾作用,发生氧化还原反应,并析出游离碘。
2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + 2KCl + I2
2K2[Fe(CN)6] + 2KI = 2K4[Fe(CN)6] + I2
上述反应若在一定酸度下,例如0.8N盐酸液中,则氧化还原反应定量进行。这个反应曾被用作定量测铁之依据。如果试样不含Cu2+,则可得到良好的结果。
上述反应中,加入F-则Fe3+生成[FeF6]3-型的稳定络离子。碘化钾不再与络合物中之Fe3+发生氧化还原反应。但降低PH至1左右时,AlCl3可以使Fe3+从[FeF6]3-络合中定量替换出来,又可氧化碘化钾。 Fe3+ + 6NH4F = [FeF6]3- + 6NH4+
[FeF6]3- + AlCl3 = [AlF6]3- + Fe3+ + 3Cl-
2Fe3+ + 2KI = 2Fe2+ + 2K+ + I2
利用这些反应,可以先以碘氟法测铜,然后于测铜试液中加入AlCl3,则又析出碘,以硫代硫酸钠滴定之,以求铁的含量。
10.汞:Hg22+与碘化钾作用,生成绿色碘化亚汞沉淀。沉淀可部分地溶于过量试液中,并析出金属汞。
Hg2(NO3)2 + 2KI = 2KNO3 + Hg2I2?
Hg2I2 + 2KI = K2[HgI4] + Hg?
汞离子Hg2+与碘化钾作用,则生成红色碘化汞沉淀,HgI2易溶于过量碘化钾溶液中,生成无色络合物K2[HgI4]。
Hg(NO3)2 + 2KI = HgI2? + 2KNO3
HgI2 + 2KI = K2[HgI4]
在碱性(NaOH、KOH)溶液中,K2[HgI4]是氨的最灵敏的检查试剂。虽极微量之氨,亦能使溶液呈显黄或橙色。此试剂即所谓纳氏试剂。 2K2[HgI4] + 3KOH + NH3.H2O = Hg2O.NH2.I + 7KI + 3H2O 纳氏试剂反应亦可应用检出微量汞。可将氢氧化钾、碘化钾、氨水加到含Hg2+水试液中,则试液即显黄色。反应同上。
K2[HgI4]络合物可被氧化剂如硫酸高铈氧化而析出游离碘。
K2[HgI4] + 2Ce(SO4)2 = HgI2 + K2SO4 + Ce(SO4)3 + I2
11.铱:Ir4+如高氯铱酸盐氧化碘化钾析出碘。
2K2IrCl6 + 2KI = 2K3IrCl6 + I2
12.锰:Mn4+与碘化钾在酸性溶液中作用,发生氧化还原反应而析出碘,
在一定条件下,反应定量进行。
Mn4+ + 2KI = Mn2+ + 2K+ + I2
MnO2 + 4H+ + 2KI = Mn2+ + 2K+ + 2H2O + I2
七价锰如KMnO4在酸性溶液中,与碘化钾作用析出碘。
2KMnO4 + 4H2SO4 + 6KI = 2MnO2 + 4H2O + 4K2SO4 + 3I2
所产生之MnO2继续与碘化钾反应析出碘,反应同上。
13.钼:Mo6+在酸性溶液中与碘化钾作用,发生氧化还原反应而析出碘。
2MoO3 + 4HCl + 4KI = 2MoO2I + 4KCl + 2H2O + I2
14.镍:Ni3+在酸性溶液中与碘化钾作用,发生氧化还原反应而析出碘。
2Ni(OH)3 + 6HCl + 2KI = 2NiCl2 + 2KCl + 6H2O + I2
15.铅:Pb2+与碘化钾作用,生成黄色碘化铅沉淀。沉淀溶于极过量之碘化钾溶液中,生成络合物K2[PbI4]。当络合物溶液以水稀释时,络合物即行分解,碘化铅重新沉淀。
PbI2 + 2KI =可逆= K2[PbI4]
碘化铅显著地溶于热水,194份水中100摄氏度时,可溶解1份碘化铅,溶液无色。冷却后碘化铅成闪光的金黄色片状结晶沉淀而析出,这是铅离子的定性反应中重要反应之一。
碘化铅能溶于氯化钠.盐酸混合溶液,生成溶解度较大的复盐Na2PbCl4。 PbI2 + 2NaCl + 2HCl = Na2PbCl4 + 2HI
16.铂、铑、钯:浓氯铂酸溶液与碘化钾作用,生成黑色PtI4沉淀。PtI4易溶于盐酸及过量试剂而生成暗血红色PtI62-络阴离子。反应灵敏,可检出0.001毫克铂;氯铑酸在热溶液中与碘化钾作用,生成暗棕色RhI3沉淀;氯钯酸与碘化钾作用生成黑色PdI2沉淀。溶于过量试剂,为定性检钯之重要反应。
PdCl2 + 2KI = PdI2? + 2KCl
17.锇:Os8+离子如Na2[OsO4(OH)2]的碱性溶液,用硫酸酸化,可与碘化钾作用,定量发出碘。Os8+被碘化钾还原为Os6+的锇酸钠Na2[OsO4]。此反应为定量测锇的重要反应之一。
Na2[OsO4(OH)2] + H2SO4 + 2KI = Na2[OsO4] + K2SO4 + 2H2O + I2
18.铼:Re7+离子如HReO4与碘化钾作用,发生氧化还原反应而析出碘。反应定量进行,为定量测铼的重要反应之一。
2HReO4 + 6H+ 2KI + 2ReO22+ + 2K+ + 4H2O + I2
19.锑:亚锑离子Sb3+与碘化钾作用,生成物为SbI3,与过量的碘化钾作用,则生成黄绿色络合物K[SbI4],黄绿色之深浅与碘化钾及硫酸之浓度有关。
SbCl3 + 4KI = 3KCl + K[SbI4]
锑离子Sb5+与碘化钾在强酸性溶液中作用,析出游离碘。 SbCl6 + 2KI = SbCl3 + 2KCl + I2
当溶液的PH小于5时,Sb5+即开始氧化碘化钾,锑酸亦能氧化碘化钾放碘。本反应为容量法测锑的重要反应之一。定量反应进行的条件是:在强酸性溶液中,加入碘化钾。以硫代硫酸钠标准溶液滴定析出之碘。 H3SbO4 + 5HCl + 2KI = SbCl3 + 2KCl + 4H2O + I2
20.硒:亚硒酸在冷盐酸溶液中与碘化钾作用,生成红棕色硒元素沉淀并析出游离碘。
H2SeO3 + 4HCl + 4KI = Se? + 2I2 + 4KCl + 3H2O
上述反应定量进行。可用硫代硫酸钠滴定析出之碘,以间接计算硒的含量。
21.碲:亚碲酸H2TeO3在稀硝酸溶液中,与碘化钾作用,生成元素碲及游离碘。反应定量进行。如以硫代硫酸钠标准溶液滴定析出之碘,则可定量测碲。
H2TeO3 + 4I- + 4H+ = Te? + 2I2 + 3H2O
22.锡:浓亚锡离子溶液与过量的碘化钾作用,生成难溶于水的红色碘化亚锡沉淀。碘化亚锡易溶于盐酸,而形成无色溶液。
SnCl2 + 2KI = 2KCl + SnI2?
23.铊:亚铊离子Tl+与碘化钾作用,生成黄色碘化亚铊沉淀。此时,Cd、Zn、Fe、Cr、Al、Mn、Co、Ni、Ba、Sr、Ca、及Mg离子都不生沉淀。而与Tl+一同沉淀的元素仅有Ag、Pd、Cu离子。利用这个特性,可以使Tl+与上述元素分离。
Tl2SO4 + 2KI = 2TlI? + K2SO4
上述反应,不受EDTA二钠的影响。在EDTA二钠存在下除Tl+、Ag+外其他元素如Fe3+、Cu、Pb、Bi离子与EDTA二钠生成稳定的络合物,不再与碘化钾作用而留于溶液中。根据这个特点,可以使亚铊离子定量地与Fe3+等分离。TlI的沉淀反应,是铊的重量法测定的重要依据之一。 铊离子Tl3+与碘化钾作用,被还原而生成亚铊离子。如TlCl3与碘化钾作用,而生成TlCl并析出游离碘。
TlCl3 + 2KI = TlCl? + 2KCl + I2
这个反应定量进行,析出之碘如用硫代硫酸钠标准溶液滴定,则可以测出铊的含量。Fe3+有干扰,可加入F-以消除。上述反应析出之碘,还可以用CCl4或CHCl3萃取进行比色。如果因Tl3+甚微而析出微量碘,可加入淀粉.碘化钾溶液,再行比色。灵敏度可达0.003%的Tl。Fe3+干扰测定,可加PO43-以消除之。
24.钒:V5+如NaVO3在酸性溶液中,与碘化钾作用,V5+被还原为V3+,同时析出游离碘。加热挥发去尽碘,则溶液呈现出V3+的绿色。 2NaVO3 + 6H2SO4 + 4KI = V2(SO4)3 + Na2SO4 + 2K2SO4 + 6H2O
+ 2I2
25.铀:U6+在中性溶液中,与碘化钾及碘酸钾的混合液作用,析出游离碘。这个反应在加热的条件下,迅速完成,为定量测定铀的重要反应之一。
3UO2(NO3) + 5KI + KIO3 + 3H2O = 3UO2(ON)2 + 3I2 + 6KNO3
26.钌:在煮沸的热溶液中,RuCl3与碘化钾作用,发生沉淀反应。 RuCl3 + 3KI = RuI3? + 3KCl
27.锌:在中性溶液中,大量钾盐(如K2SO4)存在下,Zn2+与碘化钾及K3[Fe(CN)6]4作用,按下式化学反应生成游离碘。反应定量进行。 3Zn2+ + 2KI + 2[Fe(CN)6]3- = K2Zn3[Fe(CN)6] + I2
范文二:Fe2+对硫酸铵与碘化钾反应的催化.doc
※※※※※※※※※ ※※ 2011届学生 ※※ 毕业设计(论文)材料
※※ ,四, ※※※※※※※※※
学 生 毕 业 设 计(论 文)
2+Fe对硫酸铵与碘化钾反应的催化
课题名称
性能研究
姓 名
学 号
院 系
专 业
指导教师
2011年6月3日
湖南城市学院本科毕业论文诚信声明
本人郑重声明:所呈交的本科毕业论文~是本人在指导老师的指导下~独立进行研究工作所取得的成果~成果不存在知识产权争议~除文中已经注明引用的内容外~本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
本科毕业设计,论文,作者签名:
二?一一 年 六月八日
2+Fe对碘化钾与过硫酸铵的催化性能研究
(湖南城市学院化学与环境工程系0708101-30)
摘 要:简述研究对象均相体系碘化钾与过二硫酸铵的反应原理,并重点研究离子催化
2+2 +剂(Fe)对该反应体系的催化性能研究。经研究Fe对碘化钾与过二硫酸铵的反应具有催
2 +化作用,主要体现在加快了整个反应的反应速度。Fe在该反应具有催化作用,主要是因为
2 +降低了反应体系的活化能,根据阿雷尼乌斯公式计算出在实验的试剂计量下,Fe降低
2 +1047.9J的活化能。通过实验探究出Fe的最适催化条件,其中最适浓度为0.7ml,最适温
2+度16?,最适pH=4。并且与Cu的催化性能进行了横向对比。
2+ 关键词: Fe ;碘化钾;过二硫酸铵;活化能;催化;硫酸亚铁铵
2+ Study on the Determination of FeBased on catalytic
performance in the reaction of potassium
with ammonium persulfate
Xuyan
(2011 Year Student of Chemical Engineering and Technology Major, Hunan City University)
Abstract: Briefly research object homogeneous system potassium and two of
2 +ammonium sulfate reaction principle, and the key research ion catalyst (Fe) for the
reaction system of catalytic properties research. The study of potassium ion with ferrous twenty of ammonium sulfate had catalytic, mainly in accelerating the entire reaction speed. Ferrous ions in this had catalytic, mainly because of reduced reaction system, according to the activation energy rennie calculation 1047.9J ferrous ion
2+reduced activation energy. Through the experiment the Fe (superscript optimal
catalytic conditions, including the optimal concentration of 0.7ml, the optimum temperature 16?, the optimal pH=4.0, and the catalytic mechanism are briefly described. And with copper ions catalytic properties of lateral comparison
2+Key Words: Fe; Potassium; Activation energy; Catalytic; ammonium ferrous sulfate
目 录
摘 要 ..................................................................................................................... 3
关键词 ................................................................................................................... 3
Abstract ................................................................................................................. 3
Key Words ............................................................................................................. 3
1绪论 ....................................................................................................................... 5
2+1.1 Fe的性质及用途........................................................................................ 5
1.2 催化剂的相关特性和发展 .......................................................................... 6
1.3 催化反应体系碘化钾与过硫酸铵的相关特性 ........................................... 6
1.4 论文实验的研究内容 .................................................................................. 7
2 实验部分 .............................................................................................................. 7
2.1 主要仪器和试剂 ......................................................................................... 7
2.2 实验方法 ..................................................................................................... 8
2.3 结果与讨论 ................................................................................................. 9
2.3.1 催化剂用量对催化性能的影响......................................................... 9
2+2.3.2 温度对Fe催化性能的影响 ............................................................. 9
2.3.3 碘化钾与过硫酸铵反应的活化能确定 ........................................... 10
2.3.4 催化剂的量与最适反应温度的关系 ............................................... 12
2.3.5 体系的pH值对催化性能的影响 ..................................................... 14
2 +2+2.3.6 Fe与Cu催化性能的横向对比 ................................................... 15 3 结论 .................................................................................................................... 17
参考文献 ............................................................................................................. 18
致 谢 ................................................................................................................... 19
1 绪论
人们对金属化合物这一体系已进行了大量的研究工作,对过渡金属催化此反应的研究取得了很大进展。过渡金属催化剂如铜系、铁系金属、铬分族、锰分族、钛分族催化剂也受到广泛关注。铜催化剂在各种无机反应的催化作用研究取得了
2+2 +不少进展。对于Fe的催化作用研究也可以参照Cu的研究方法。以下是有关2+2+Cu的相关研究进展。陈梓云等人的研究的Cu催化氧化乙炔合成线型碳发现2+Cu转变了中间产物亚铜离子,但是研究中用亚铜离子做对比试验却发现在有亚
2+铜离子的反应很慢,研究表示实质上起作用的是Cu,亚铜离子在体系中的不稳定,会导致产品的纯度不高。还有的郭锦泉等人运用催化动力学分析法推导出了铜(?)在氨水-氯化氨介质中催化过氧化氢还原中性红反应的动力学行为,获
2+得了其速率方程的通式,测定了实验活化能。既然Cu能在催化性能方面取得如
2 +此进展,本课题也可以尝试探究Fe的催化性能。
到目前为止,铜类化合物在催化过二硫酸铵的反应机理方面已有些许报道[1],但是有关方面却未研究过有关铁的离子。对催化离子的定量分析以及其最佳
2 +2+反应条件却并未到位。用Fe代替Cu对碘化钾与过二硫酸铵反应进行催化,并探究其影响因素和催化活性有哪些差异,以便能探索出更有效地催化体系。在查阅文献的过程中,发现有很多的研究是对铁化合物在有机反应中的作用,而在无机反应中的金属离子化合物的催化问题主要放在银、铜、锰等上面。很少有关于铁的离子的无机催化。例如过二硫酸盐与锰(?)盐的催化反应研究中,在对当KSO溶于水溶液中后,放出O,并与Ag作用生成不稳定的过氧化银Ag0,228222
-它作为氧化剂与还原剂MnSO作用,生成MnO和Ag。催化剂Ag通过改变反44
[7]应机理加快了反应速率,但其本身在反应前后化学组成和质量都未发生变化。
2 +[14]而他们的反应机理或性能在一定程度上也可反映Fe作用的无机反应中。这也将是此次需要论证的问题。
2+1.1 Fe的性质及用途
硫酸亚铁铵又名莫尔盐和摩尔盐,相对分子量392.1308, 密度1.864g/cm3,是透明浅蓝色单斜晶体,溶于水,但是不溶于乙醇。它在空气中比一般亚铁盐稳定,不易被氧化,而且价格低,制造工艺简单,容易得到较纯净的晶体。
2 +Fe的化学物质来源硫酸亚铁铵,其在定量分析中常用作标定重铬酸钾、高锰酸钾等溶液的标准物质,并用于医药、电镀等方面。所以在此均相反应体
2 +系中,所以选用硫酸亚铁铵中的Fe做催化剂。其制备一般从废铁屑中回收铁屑,经碱溶液洗净之后,用过量硫酸溶解,再加入稍过量硫酸铵饱和溶液,在小火下蒸发溶剂直到晶膜出现,停火利用余热蒸发溶剂。过滤后用少量的水洗涤。约在100?失去结晶水,在空气中稳定。
1.2 催化剂的相关特性和发展
催化剂是一种能加速反应的速率而不改变反应的标准自由焓的物质,催化剂作为一种化学物质,它能够与反应物相互作用,但是在反应的终结它仍保持不变。
催化理论的基本思想的形成,在这一时期,逐步产生了某些催化理论的基本思想。例如,不稳定表面中间物(1910年),晶格非理想性(1920年),表面活性中心(1925年),这些理论雏形在实践中应用,起到了改进旧催化剂、开发新催化剂的作用,推动了化学工业的发展。新的催化过程帮助提高经济效益和竞争能力,在现代关于催化剂的研究始终都是每个国家的重中之重。
催化作用的特征,催化剂在反应前后其浓度不变的原因并不是因为没有在体
[6]系中发生反应,而是反应过程中消耗了初始的催化物质,而在同一反应中又生成了等量的催化物质,只是通过改变了反应历程而改变反应速度,能减小活化吉布斯自由能,提高反应速度;只能加速反应趋于平衡,不能改变平衡的位置;只能加速热力学上可以进行的反应,对于不能进行的反应,则无能为力。催化剂对加速反应具有选择性,根据热力学计算,某一反应可能生成不只一种产物时,应用催化剂可加速某一目的产物的反应,即称为催化剂对该反应的选择性。工业上就是利用催化剂具有选择性,使原料转化为所需要的产品。对于很多非均相体系的固体催化剂,其寿命也是有限的。
1.3 催化反应体系碘化钾与过硫酸铵的相关特性
过硫酸铵是制备过硫酸盐和双氧水的原料,主要用做氧化剂高分子聚合的助聚剂,氯乙烯化合物聚合引发剂,特别是用于乳化聚合和氧化还原聚合,广泛用于金属的清洗缓蚀剂,特别是用于生产线板铜的蚀刻,还可以用于石油开采的压
2 +裂剂,纺织物的脱浆剂,苯胺染料的氧化剂等。Fe对这类反应具有催化作用,
2+但是前提是反应物中不能出现比过二硫酸铵氧化性更强的物质,否者Fe就不能作为催化剂。
1.4 论文实验的研究内容
有关铁的离子具有诸多特点与优点,在分离、催化以及电化学等多个领域中越来越受到人们的关注。作为化学反应的介质或催化剂,有关铁的离子在催化领
2+域中的应用较为广泛,对其研究也日益深入。虽然Cu具有催化作用是众所周
2+知的事实,但是Fe是否也具有与其相同的催化作用呢,以及有关催化离子的催化性能,最适pH,最适宜浓度和用量等的研究和报道很少。据实验研究,催化离子在不同的反应中,有不同的催化机理和过渡态,此次论文设计将通过单一的
2+改变浓度、温度、pH、催化剂种类。从而来研究Fe对过硫酸与碘化钾这个均相反应体系的催化性能,最终探索出最适宜的催化条件。
2 实验部分
2.1 主要仪器和试剂
Phs-3C型精密pH计,数显恒温水浴槽,电子分析天平,磁力搅拌器,秒表,不同量程的移液管数根。
0.20mol/L碘化钾溶液:准确称取83.0g碘化钾与大烧杯中,加入500ml蒸馏水,溶解后倒入大的试剂瓶中,再依次一共加入2000ml蒸馏水洗净烧杯,并将水倒入试剂瓶。并摇匀待用。
0.20mol/L过二硫酸铵溶液:准确称取228.2g过硫酸铵于大烧杯中溶解,加入500ml蒸馏水,溶解后倒入大的试剂瓶中,再依次一共加入5000ml蒸馏水洗净烧杯,并将水倒入试剂瓶。并摇匀待用。
0.2%的淀粉溶液配制:称取1.0g的淀粉于煮沸的开水中溶解,冷却后倒入500ml的容量瓶中进行定容,摇匀。
以下储备液的配制方法同上:
0.02mol/L硫酸亚铁铵溶液的配制:准确称取3.9310g硫酸亚铁铵
0.02mol/L硫酸铜溶液的配制:准确称取2.420g硫酸铜;
0.01mol/L硫代硫酸钠标准溶液:电子分析天平准确称取2.4850g;
0.20mol/L硝酸钾溶液:准确称取硝酸钾10.1091g;
0.20mol/L硫酸铵溶液:准确称取硫酸铵13.224g
1.0mol/L左右的盐酸;
1.0mol/L的氢氧化钠溶液:准确称取氢氧化钠固体4.0g,定容于100ml的小容量瓶中。
2.2 实验方法
[2]均相体系碘化钾与过二硫酸铵反应是一个很慢的无机反应,通过加入离子
2 +催化剂后,该体系反应速度的变化来研究Fe的催化性能。在水溶液中,过硫酸铵与碘化钾发生反应生成碘,此过程速度很慢,而硫代硫酸钠与碘在水溶液中
[5]反应却很快,联合两个反应,即可知体系中生成碘的速度和消耗碘的速度相差很远,几乎碘在生成的同时,立刻被消耗掉。
22,,,,SOISOI,,,321,,2843 22,,,,232SOISOI,,,,,23346
再根据碘与淀粉变色来体现反应速度的快慢,并计算体系的反应速度和活化能。
反应(2)进行的非常快,几乎瞬间完成,而反应(1)却慢得多,所以有反
--2-2-应(1)生产的I立刻与SO作用生成无色的SO和I,因此,在反应开始阶段,32346
看不到碘与淀粉作用而显示出来的蓝色,但是一旦NaSO耗尽,反应(1)继续23
-生产的微量I立刻与淀粉接触显示出蓝色,改变反应的催化剂的量,反应的温3
2+度,从显示的蓝色的时间来计算活化能的大小,并确定Fe在碘化钾与过硫酸铵
[2]反应体系的催化性能的变化。
具体实验原则包括:单一的改变催化剂的加入量,记录反应至变色所需要的时间;先确定温度对本身反应的影响,其次在加入一定催化剂的情况下,再单一的改变温度,从而判断温度对催化性能的影响;在同计量的情况下,单一的改变
2+体系的酸碱度,看变色所需的时间与pH值的关系;与已经有人研究过的Cu的催化性能做横向对比,确定二者在催化性能方面的差异和优劣。
2.3结果与讨论
2.3.1 催化剂用量对催化性能的影响
实验所用溶液的计量如下
0.20mol/L的KI 溶液10.00ml;
0.20mol/L的(NH)SO溶液10.00ml; 4228
0.010mol/L的NaSO溶液8ml; 223
0.2%的碘化钾溶液2ml.
所用试剂的用量如上,外加的催化剂在实验中用量为单一变量,从而确定其最适用量。
众所周知,随着催化剂量的加入增加,反应的反应速度会变快,反应的活化
[3]能也会降低,首要问题是测定反应时间。通过图1可以很客观的反应出来
60
50
40
t/s30
20
10
0.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0
V/ml
图1 10摄氏度情况下改变催化剂的量
通过上图可客观的反应出:随着硫酸亚铁铵的加入,反应体系变色所需的时
[4]间原来越短,即反应的速度原来越快,同时也不难发现硫酸亚铁铵的最适用量在0.7ml左右。
2+2.3.2 温度对Fe催化性能的影响
[8]离子的催化性能与其本身的结构和性质有很大的关系,同样也受很多外部因素的影响,温度就是其中影响催化性能的重要因素。活化能是研究催化剂催化性能的一个重要参考数值,是研究化学反应速率时必然涉及到的一个重要概念,
当研究温度对催化性能的影响时,活化能同样是不可忽视的。阿雷尼乌斯公式中体现出的活化能是与温度无关的常数,但是随着新的技术的发展,研究表明活化
[13]能是无温度有关的。但是在温度不是很高的情况下,活化能仍然可认为是不变的,所以KI与(NH)SO反应的活化能可以计算出来。 4228
2.3.3 碘化钾与过硫酸铵反应的活化能确定
[15]要想确定催化剂的催化效应就应先确定在不加催化剂的条件下,碘化钾与过硫酸铵反应的活化能。室温下按照下表的用量分别用移液管准确量取KI、淀粉、NaSO溶液于100ml烧杯中,并放入小磁石置于磁力搅拌器上搅拌均匀。223
再量取(NH4)SO溶液,迅速加到烧杯中,同时按下秒表(整个反应都置在228
置于磁力搅拌器上的小烧杯中进行)。观察溶液,刚一出现蓝色,立刻停止计时。记录反应的变色时间。
实验编号 1 2 3 4 5
0.2mol/dm3 KI 20 20 20 10 5
0.2%(m)淀粉溶液 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
0.010mol/L Na2S2O3 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0
0.20mol/L KNO3 / / /10 15
0.20mol/L (NH4)2SO4 /10 15 / /
0.20mol/L (NH4)2S2O8 20 10 5 20 20
反应时间t/s 12.92 26.25 51.4 25.89 49.91
表1
为了使溶液的离子强度和总体积保持不变,在实验编号2~5中所减少的KI或(NH)SO的量分别用KNO和(NH)SO溶液补充。 42283424
通过上述实验所得的时间数据,可发现在单一的改变KI或(NH)SO4228的加入的量时,即二者在反应体系中的浓度减少为编号1实验的一半时,其反应时间要增加一倍,量减少为1号的1/4时,反应时间也增加为1号反应时间的4倍。由此可以看出KI与(NH)SO反应其反应级数是2,即反应速度常数4228
v中m=1,n=1. ,kmn2,,,,,,SOI28,,,,
实验所用溶液的计量如下
0.20mol/L的KI 溶液10.00ml
0.20mol/L的(NH)SO溶液10.00ml 4228
0.010mol/L的NaSO溶液8.00ml 223
0.2%的碘化钾溶液2.00ml
所得实验数据以及相关数据处理如下:
T/K t/s v/mol?L-1 lgk
-5280 93.25 1.43×10 -2.4925
-5283 60.655 2.2×10 -2.305
-5289 41.59 3.21×10 -2.142
-5293 31.99 4.17×10 -2.0279
-5299 20.575 6.48×10 -1.836
-5303 15.325 8.70×10 -1.71
表2
根据阿雷尼乌斯公式,反应速度与反应温度由如下关系
,Ea lglgkA,,2.303RT
式中,Ea为反应的活化能,R为气体常数,T为绝对温度。因此根据测得的
数据计算不同温度时的k值,以lgk对1/T作图可得一直线,由直线的斜率可求
[12]得反应的活化能Ea;
-aE 斜率=2.303R
用origin作图可得:
-1.6
Y=7.34771-2744.49331X
-1.8
-2.0
?k-2.2
-2.4
-2.60.003300.003350.003400.003450.003500.003550.00360
1/T
图2 原反应体系活化能的求取
通过origin数据分析出的斜率=-2774.49331 ,由此可计算出此反应的活化能为
Ea=52.5492KJ/mol 1
2.3.4 催化剂的量与最适反应温度的关系
催化剂的引入大大的加快了反应的速度,而其根本原因就是因为改变了反应的活化能,使反应沿着活化能较低的新途径进行。加入催化剂后,反应的活化能会降低,但是对于碘化钾与过硫酸铵反应到底降低了多少活化能,并不是很清楚,前面已经对于整个反应的活化能已经计算出来了,加入催化剂后的活化能是多少,则同样要在加入特定的催化的量,不同温度下的反应速度求活化能,其中忽略温度对活化能的影响。
100
80
60
t/s40
0.0ml
0.4ml200.6ml
0468101214161820222426283032343638
T/?
图3 催化剂的量与最适反应温度的关系
上图是加入的催化剂分别为0.0ml、0.4ml、0.6ml的情况下,反应温度与反应所需时间的关系,从图可以看出随着温度的升高,催化剂的催化性能越来越好,但是随着温度的继续升高,催化剂的催化能力不会继续增强,而是达到了一个恒定的催化水平。
80
70
60
50
40t/s
30
20
10
0051015202530354045
T/?2+图4 温度对Fe催化性能的影响
上图为加入的催化剂的量为0.4ml,反应时间与温度的关系,从图形的走势可
2+以看出Fe的最适催化温度时16 ?.
24
35?22
20
1840?
16
1445?12 t/s1050?8
6
4
2
00.00.20.40.60.81.0
V/ml2+图5 不同温度下改变Fe加入量反应时间的变化
上图是研究催化剂的最适浓度与温度的关系,从图中可以看出,不同反应温
度下,催化剂的最适用量是基本不变的。随着温度的升高,反应本身的速度理所
当然会加快,但是当催化剂的量加入相对较多时,其催化效应相对同等温度不加
催化剂的情况不再明显。
-1.2
Y=7.48829-26897.64X
-1.4
-1.6
-1.8lgk
-2.0
-2.2
0.003200.003250.003300.003350.003400.003450.003500.003550.00360
1/T
图6 催化剂对活化能的影响
2+加入体系中Fe的量为0.4ml时,利用1/T与lgk作图所得的斜率就是在催化剂后体系反应的活化能
-aE2Origin结果显示 . 斜率==-26897.642.303R
从上面公式中可求出Ea=51.5013KJ,所以此反应加入催化剂所降低的活化能ΔEa=Ea-Ea=1047.9J 112
[9]2.3.5 体系的pH值对催化性能的影响
实验中用来调节溶液pH值的试剂是1.0mol/L盐酸和1.0mol/L氢氧化钠溶液。因为在整个实验中需加入的碱和酸是非常少的,所以其引起的体积变化可忽略不计。溶液的pH值先用pH试纸进行粗略的确定,大概到所需要的测定范围时再用Phs-3C型精密pH计进行测定。在t=16?的环境下,改变体系的酸碱度,反应至生成多余的碘与淀粉变蓝色的时间也随着变化,具体变化趋势如图:
50
40
t/s
30
200246810
pH
图7 体系的pH值对催化剂催化能力的影响
从图可以很容易的看出,随着体系的pH值增大,反应所需要的时间越来越长,虽然碘与淀粉变色并不是表示整个反应的完成,但是也是最初反应速度的体现,由此可得知,随着硫酸亚铁铵对碘化钾与过硫酸铵的反应只有在酸性的条件
[10]下才会起到催化作用,并且随着酸性的减弱,催化性能越来越低,凭此可以判断
2 + 2 +Fe的催化性能受pH值影响很大。所以在需要用Fe做催化剂的体系不能在碱
2 +性的条件下,因为Fe在碱性的条件下会水解,不能继续起到催化剂的作用,得尽量让体系维持在酸性的条件下。从图中也可以得出,在温度不变的情况下,pH在7~10之间,反应变色所需的时间和没有加催化剂的时间是不相上下的。
2 +2+2.3.6 Fe与Cu催化性能的横向对比
2+2+ 下图为t=10?,V=V时,同浓度的Cu与Fe在相同体系中的催化性Fe2+Cu2+
2+2+能比较图,从图中可以看出在相同条件下Cu的催化性能要比Fe的催化性能好,并且随着两种催化剂含量的增加,反应速度增大到一定值后不会再继续增加
2+[16]。根据阿雷尼乌斯公式,用同样的方法可以计算出加入Cu反应的活化能,通
2+过作图计算可得Ea=51.1949KJ,即加入0.4ml Cu活化能的降低 3
ΔEa=1354.3J。 2
60
50
40
t/s2+Fe30
2+Cu
20
100.00.10.20.30.40.50.60.70.8
V/ml
图8 Fe2+浓度与Cu2+浓度对反应速度的影响
2+2+ 上图两曲线分别表示Fe浓度与Cu浓度对反应速度的影响,速度是从反应
2+[11]至变色的时间的缩短上面来体现的。根据曲线走势可知,Cu的催化性能要比
2+Fe的催化性能好,并且受浓度的影响也基本一致。
48
T=16?46
44
42
40
38
36
34 t/s2+32Fe30
28
2+26Cu
24
22
0246810
pH
2+2+图9 pH值对Fe和Cu催化性能的影响
2+2+从图中可以断定酸碱度对Cu和Fe的催化性能都有影响,原因是在碱性
2+2+环境下,Cu和Fe不再是以离子的状态存在,而是生成了氢氧化铜和氢氧化铁,
如果再继续加入氢氧化钠,让体系处于一个强碱性的环境下,催化剂生成的沉淀
则会溶解一部分,因为存在状态不是离子,所以已经失去了原有的催化能力。
3 结论
2+2+ 本文通过Fe对碘化钾与过二硫酸铵反应的催化作用,探索了影响Fe催化能力的多种因素,其中包括浓度对催化性能的影响,温度对催化性能的影响,pH
2+值对催化性能的影响。最终探索出在所选的试剂剂量下,Fe的最佳加入量为
2+2+0.7ml,最佳催化温度为16?,所要用到Fe或Cu做催化剂,必须让体系处于
2+酸性的环境中。通过两种催化离子的实验对比,相对来说Cu的催化性能要比2+2+Fe的好。以前一般都认为只有Cu对均相反应体系具有催化作用,因为考虑到2+Fe在反应中可能出现的价态变化,很少有关于这方面的研究。铁元素的来源相对于铜更容易获得,在可持续发展时代,选着更方便的催化剂来源是非常重要的。
参考文献
[1] 夏彬彬,杨其丰,林瑞如,等.Cu(?)对过二硫酸铵与碘化钾反应催化机理的研究[J].科技信息(学术版)2008,(29):100-101.
[2] 中山大学等.无机化学实验(M)北京:高等教育出版社2006:78-80. [3] 吴衍荪,林彬,李秀玉,等.过二硫酸铵与碘化钾反应速度和活化能测定方法微型化的探索[J].天津师大学报(自然科学版)1992,(2):81-86.
[4] 朴凤玉,张敬爱,南昌希,等.过二硫酸铵与碘化钾反应速率的探讨[J].延边农学院学报1996,18(3):164-166.
[5] 杨明,付云龙.室温催化氧化法生产硫代硫酸钠的研究[J].广西化工1999,(1):18-19. [6] 张纪领,尹燕华,张志梅,等.铜锰混合型催化剂催化性能研究[J].舰船科技技术2008,30(6):118-121.
[7] 郭锦泉,王中强.铜(?)催化过氧化氢还原中性红反应动力学研究[J].长春师范学院学报(自然学科)2009,28(6):43-45.
[8] 周令芬,罗奇扬.常温下金属离子催化过二硫酸盐氧化作用的研究[J].湘潭师范学院学报2008,17(3):98-100.
[9] 陈广平,庞贻慧.pH对铜(?)离子催化维生素C有氧氧化反应的影响[J].药学学报
1987,22(3):217-220.
[10] 郭俊明,黄兆龙.部分失效过二硫酸铵测定反应速率的实验研究[J].蒙自师范高等专科学校学报2000,2(2):1-4.
[11] 唐景和,斗春芳.镍(?)在碘化钾与过硫酸铵反应中的催化作用及催化作用的动力学方程式[J].溪冶金专科学校学报1989, 1(2):101-106.
[12] 周安存.活化能与温度的关系(M).中国教师(高等教育):200-201.
[13] 傅献彩,沈文霞,姚天扬等.物理化学[M].高等教育出版社,(第五版)下册:197-200 [14] Xin-hua Xu, Ping He, Jian Jin. Fe salts as catalyst for the wet oxidation of o-chlorophenol [J]. J Zhejiang Univ Sci B. 2005 June; 6(6): 569–573.
[15] Annapragada, Ananth V, Gulari, Erdogan. Fe---P---0 catalysts for methane
utilization--catalyst development and identification[M].1990 May;6(2):311-312.
[16] 郭建平.过二硫酸铵与锰(?)盐的催化反应研究[J].娄底师专学报2003,73(2):19-20.
致 谢
首先,我要感谢湖南城市学院,感谢化学与环境工程系对我四年的培养,让我学到了许许多多的知识,感谢各位老师在这四年里对我的关怀与照顾,在此致以我深深的谢意。
本论文从选题到最后定稿成文,本校。。老师一直给予了悉心指导,刘老师那种严谨求实的作风,广博深邃的洞察力,孜孜不倦的开拓精神和敬业精神令我深受启迪和教益,谨向我的指导老师刘淑云老师致以深深的谢意。
2+我国古代有句成语叫做“管中窥豹,略见一斑”,本文从Fe的催化作用入手,分析和
2+2+探讨Fe催化性能的多种影响因素。并且对过去有研究过的Cu的催化性能进行了横向的对比。但是,由于笔者水平有限,在理论的描述、资料的运用等方面难免有不当、不深,不周之处,有些观点也尚欠成熟,敬请各位老师批评指正。
最后,我还要向所有曾经帮助过我的同学和朋友们致敬,你们的鼓励和帮助永远是我前进的动力。
范文三:过二硫酸铵与碘化钾反应速率测定的微型化实验
过二硫酸铵与碘化钾反应速率测定的微型
化实验
华北煤炭医学院2007年9月第9卷第5期
JNoahChinaCoalMe~cMCollege2007Sept,9(5)?649?
过二硫酸铵与碘化钾反应速率测定的微型化实验
霍文段漓童刘正猛
(华北煤炭医学院药学系河北唐山06300o) [关键词]微型实验反应速率活化能过二硫酸铵碘化钾 [中图分类号]R914[文献标识码]B
[文章编号]1008—6633(2007)05—0649—02
现行的基础化学实验教材中测定过二硫酸铵与碘化钾反应 速度测定的实验,其现象明显,重复性好,但试剂用量大,1500 个学生2人一组,共用药525000mL.药品费用3150多元,所用 量筒48个,仪器消耗200多元,且量筒量取溶液的最大缺点是 溶液总要残存一些,学生做该实验,误差较大.为了推动实验 教学改革,使实验简明易行,节约实验费用,使实验结果更准确, 本课题设计的使用微型注射器量取溶液,进行微型化实验测定 过二硫酸铵与碘化钾反应速率,取得了比较满意的结果.报告 如下.
1实验部分
1.1仪器微型化的设计与操作
1.1.1取液器.把1mL和2.5mL的废注射器清洗干净,用于 吸取溶液.其优点是注射器内没有残留溶液.2.5mL和lmL的 注射器的最小读数分别为0.1mL和0.05mL,用相对校正法及 重量校正法进行校对,均符合实验要求.
1.1.2反应器.用20mm×60mm的试管代替原实验用的 100mL烧杯.
1.1.3水浴加热器,100mL烧杯.将装有碘化钾,Na:SO,淀 粉,硝酸钾溶液的小试管,用试管夹置于100mL烧杯中.用注 射器吸人过二硫酸铵,倒置于100mL烧杯中加热到一定温度 时,将注射器取出,并将过二硫酸铵1次推人试管,测定反应时 间.
1.2浓度对反应速率的影响,测定反应级数的实验条件及方法 按表1所列用量,进行实验.如实验I,分别用2.5mL和1mL 注射器(量取不同溶液的注射器要分开)向同一试管中注入0. 20mol/LKI,0.010mol/LNa,SO,0.4%淀粉,轻轻震荡试管,混 和均匀,再用1mL注射器准确吸取0.5mL0.20mol/L的过二硫 酸铵,一次推人试管中,同时开动秒表,轻微震荡试管,仔细观 察.待溶液刚出现蓝色时,立即按停秒表,记录反应时间.以同 样的方法进行实验?,V,记录每次实验反应时间.为了使每 次实验中离子强度和总体积不变,不足的量分别0.20mol/L的 KNO和(NH)SO溶液补足.
表1反应级数,速率常数k的测定条件
试剂用量
实验编-~-
(
0
N
.
H
20
4
m
)2
o
s
V
2. L
8
0.2
K
too
I
l/L.
N
~
O
a
1
2s to 2
o
.
l/ 3
L..4%淀粉.?2
K
0
N
m
.
o
3
VL (
0,20n"'oVL
NH4)2SO4(NH4)2S208KIN2S203…KN03( 0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
01.5
0l
00
l0
1.50
1.3活化能的测定按表1中实验?各试剂的用量分别在 300K,280K,273K温度下依1.2和1.1.3方法重复做实验,记录 反应时间?l和反应温度.
2实验结果与讨论
2.1反应级数及速率常数测定
2.1.1实验结果按照1.2的方法进行操作,所得结果可见表 2
表2反应级数及速率常数测定结果
2.1.2数据处理将反应速度v=k[S:O][I一]两边取 对数,logv=mlog[s2O8.]+nlog[I一]+logk.当[I一]不变时 (实验I,?,?),以logv对log[s:O]作图,得一直线,其斜 率为m值.用计算机作图处理:R=0.99999,直线方程为:y: 一
3.6105+1.0096x该直线斜率是1.0096,所以m1.当 [SO]不变(?,1V,V),以logv对l0g[I一]作图,得一直线, 斜率为n值.用计算机作图处理:R:0.99999,直线方程为:Y= 一
3.6152+1.0063x该直线斜率是1.0063,所以n1.因此, 反应级数为m+n=2,其速度方程为:v=k[SO][I一],即可 求k,取k平均值k=2.97×10,L?mol,?s,.具体数据详 见表2.
2.1.3从表2看出,当fK1]不变时,即实验I,1I,?,[SO一] 增加1倍.反应速度增加约1倍;其浓度增加2倍,反应速度也 增加2倍,即反应速度与反应物[s:o一]成正比,因此m:1. 当[(NH)2S:O]不变,即实验?,?,V,[KI]减少1倍,反应 速度减少约1倍;其浓度减少2倍,反应速度减少2倍,即反应 速度与反应物[I一]成正比,因此/'/=1.
2.2活化能测定
2.2.1实验结果按1.3方法进行实验,结果见表3. 表3活化能的测定
2.2.2数据处理根据阿仑尼乌斯公式,k=Ae两边取对 88888
00?00
222.
.222
?
650?华北煤炭医学院2007年9月第9卷第5期
JNorthChinaCoalMedicalCollege2007Sept,9(5)
数,logk=?+logA,以l.gk对1/T作图,可得一直线,此 直线斜率为蠡.用计算机作图.r=0?9992,直线方程:y 6?6890—2695?63x,直线斜率是一2695?63,即一2695?63 Ea=51.6kJ?too1.1文献值Ea=51.8kJ?mol-1实验误差= 三至墨垒×1o0%=x1o0%=一0.4%.
2.2.3从表3看出,温度升高时,速率常数k增大,即反应速度 增大,并且当反应温度升高10K,速率常数增加约2倍.这符合
范特霍夫(J.H.Van'thoff)经验规律测得Ea实验误差是0.4%, 不超过?5%,完全符合实验要求.
3讨论
3.1提高了实验的准确度该实验关键是量取溶液体积要准 确,计时要准确.按照实验教材,用量简量取溶液,溶液倒入 反应器,而量简中往往残留一些溶液,特别是量取溶液越少时 (如表一中的实验I,II),就会导致溶液体积误差越大j.使 用注射器,就可以克服了这一缺点.
3.2减少了实验试剂的用量实验教材中试剂用量本身就大, 如每人一次实验用去350mL试剂,误操作和重复实验的次数较 多,试液消耗更大,实验资金费用就更大.而微型实验所用仪器 比较简便,用废针头,废注射器等进行实验,试剂用量也小得多, 如每人1次实验用去35mL,就大大节约了实验资金费用.实验 证明,碘化钾与过二硫酸铵反应速率的测定可以进行微型化实 验操作,实验结果可靠,试剂用量大大减少,既节约了资源,又减 少了污染物的排放.
参考文献
[1]郭瑞华.基础化学实验(高等医学院校教材)[M].北京:国际文化 出版公司.2001.41—44
[2]许善锦.无机化学[M].第3版.北京:人民卫生出版社,2001.8,26
—
42
[3]傅献彩.大学化学[M].北京:高等教育出版社,2002.457—475 (2007—03—06收稿)(周济桂编辑)
非sT段抬高急性心肌梗死早期介入治疗的临床评价 孙娜杨文灿游涛
(山东省新汶矿业集团中心医院心内科新泰271219) [摘要]?目的探讨非sT段抬高急性心肌梗死(NSTEM!)患者早期行介入治疗的安
全性和有效性.?方法对154例NSTEMI患者
住院期间的治疗经过分为两组,其中药物保守治疗组76例和早期介入治疗组78
例.观察两组住院期间及6个月内死亡和联合终点发生 率.?结果早期介入治疗能减少6个月与1年内心肌梗死发生率及病死率.?结论
非sT段抬高急性心肌梗死患者早期介入治疗优
于临床保守治疗.
[关键词]心肌梗死非sT段括高急性早期介入治疗药物治疗 [中图分类号】R542.22[文献标识码]B[文章编号]1008—6633(2007)05—0650—02
1资料与方法
1.1一般资料本组154例,均为2002年11月,2004年9月 我院住院患者,诊断均符合2002年ACC/AHA发布的VA/ NSTEMI有关诊断标准j:即缺血性胸痛?30分钟,cK—MB大 于正常上限的2倍或肌钙蛋白升高,不伴有sT段抬高.其中男 】05例,女49例;年龄42,83岁,平均(58.6?3,7)岁.】54例 患者根据住院期间的治疗经过分为两组,药物保守治疗组76 例,其中男52例,女24例;平均年龄(56.3?4.7)岁;糖尿病14 例,高血压24例,吸烟史45冽,高血脂症39例.早期介入治疗 组78例,其中男53例,女15例;平均年龄(58.1?3.6)岁;糖尿 病15例,高血压26例,吸烟史42例,高脂血症38例.早期介 入治疗组78例患者均行冠脉造影术,除3例患者行冠脉搭桥术 外,75例患者行PCI,其中,单支病例32例,双支病变34例;3支 病变19例;前降支病变46例;右冠状动脉病变32支;回旋支病 变24支;对角支病变12支,左主干病变6支.均经球囊予扩张 完成支架置入术,符合成功标准,无死亡并发症.两组均无抗凝 禁忌,早期介入治疗组无介入治疗禁忌.两组在平均年龄,男女 比例,并发症等无差异(P>0.05),具有可比性.
1.2治疗方法药物保守治疗组患者给予阿司匹林0.3g/d,3 天后改为0.15g/d;氯枇格雷300rag,顿服,继以75mg,连用6个 月以上,低分子肝素钠5000U,肌注每12小时1次,连用7,l0 天.早期介入治疗组患者在综合治疗基础上,48小时内仍有胸
痛者行冠脉介入治疗(PCI).病情稳定者72小时后行PCI.两 组患者均为应用其它抗缺血药物如硝酸酯类,他汀类,B一阻滞 剂,ACEI等.观察住院期间及6个月内患者死亡和联合终点发 生率.
1.3统计学分析全部数据采用SPSS】0.0统计软件进行分 析,计数资料比较采用x'愉验,计量资料比较通过t检验或方 差分析.
2结果
2.1两组住院期间干预情况与临床结果比较结果见表】. 表l两组患者住院期间心血管事件发生比较(例.%) 组别例数心绞痛心肌梗死死亡总心脏事件住院时(天) 药物保守治疗组7614(18.4)5(66)3(3.9)22(28.9)14.3?3.7 塑尘望生塑:!::!:!:2::
注:与药物保守治疗组比较,均P<0.05 2.2两组6个月内随访比较结果见表2.
从表2可见,6个月内随访期内药物保守治疗组,因心脏缺 血事件再次入院24例(31,6%);行PCI者10例(】3,2%);死亡 6例(7,2%),其中死于恶性心率失常3例,死于心衰2例,死于 肾功能衰竭1例.而早期介入治疗组中因心脏缺血事件再次人 院7例(9.3%),经冠状动脉造影证实6例为支架内在狭窄,有 条件再次行PCI3例(4.0%);死亡2例(2.7%);其1例为心源
范文四:过二硫酸铵与碘化钾反应的速率方程和机理
草阳 师范学院 学报
! ? 丰 第# 期
? 自然科 学 版 %
总 第主 划 峥
过二 硫酸 按 与碘 化 钾早 应
的速 率 方 程 和 扒理
方维 海
? 阜 阳师 院 %
一
&
一
刘海 燕
侈木 斯 师专 %
提
本 文 磷 究了 及应 ? )
(
孟十 !
一
一# ? +
厦
,
一
十
了 用 计 算机 处 班 所 得 的实 验 数 据 叭 握 明 反 应是 二 级
。
,
发应
,
、
在 此 基 础 上 我 们 拟 定 了 可 能 的反 应 机 理
并 从 结 构 的 角 度 分 析 机 理 灼 正 确性
,
实脸 和 给 果
幻 实 验方 法 见 文 献〔 试 剂 和 对应 的 浓度 体积 等 附在 考一 电 各组 实 验 溶液 出现 兰 色
,
,
、
所 用 的时间 列 于 表 二 该反 应 的 速率 方 程 可 较 一 般 的 表 示 为 取 对 数后 有
,
。
?
,
一 . 〔斗 )
一 一 义 犷 轰 〕 叮 〕
?
二
森于 烈 / 〔 ?
(
以
一
十 〕
0
〔一 坛〕 1 〕
不变时 在保 持〔 〕
一
,
用
,
( , 一 0 一 ? ( 对 红 ? ) 爱〕 图 可得 一 直 线 同样 保 持 〔 ) 若 〕 变 时 作 不
即妙 对
‘亡 一 〕 1
作 图也 为 一 直 线
? :+! !
,
直 线的 斜率 分 别 对应 于 二 和 0 的值
,
,
将表
、
表
#
中的
数 据 角? 2 3 4 5 5 6 一
7 呈8 ‘( 9
幼+ 机处 理
其 结 果 打 印 如下 言
3 ) # ! 0
泞 少 2
? 甘 八 八 甘
1
+ 0 ! + #0 幼
勺 的 山 乙 ‘ 称 !
/ 0 +
+ ,
) + 的 ? . + 云 + 八 ?
)
+ ……
?‘ 尸 仔 行 + ) ‘ 片 份
洲 !一 & 更% 王一
叼 。 够 一 ? ? 八 。 , 曰 乙 八自 ?山 今
!
? ? ) ( 的 例 蛤
#
一 甲 行 口 勺 下 ‘ !
卫 # 缸 化 的 阳
八 ? 八 六 八 ? 9八 # ? # ? ?
一
;!
Χ‘ 甩 百
> >%
一
?
会 ) 勺 , ,
。
? ?
一 一
,几 儿 ,二 百 主 工 五 ,7 侣
此 够 吟 ! + ! +
? Α 姆 Β ? Β 却 几 !
? ? ? 一舫
? 肠 ? + Α + 肠
?
。
? )? 一
45
毛) Δ ?
一Β
。
Ε )Δ ; 1
! 一 一
‘ 一 一 一 一
。
Ε ) Δ ;Φ
一
。
Ε )Δ ;1
? 士 Β 一 #! 一 、 Β 生导 一 了 Α 泛
。
Ε)Δ
。
?
Β
Β Β Β
一选 了 巴 一 选 兮招
。
。
#
Β
驹
?
Β
。
一 一 一 一 一 一
。
。
一 Β 飞? ! 一Β 了 Α
一续 一?
。
。
脚
父二 Γ
4 二
?
? 一+ Ε)Δ ?
一Β
。
一 ? 石 吞# # 一 Β 丁 了
。
。
了 Α
Β
。
Β 士
。
Β? #Α #
Ε )Δ ; Φ
一 一 一 一
Β
。
。
一 Β
一 ?
。
Α:
#?
。
。
一
。
Β
#! Β ? : Α
。
# !+ Β ? : Α
? 习! : : 一Β Α: 一? #ΑΑ
一Β
。
。
Η二 4 二
。
!? ? 一 +
、
Κ 。 ? + 甲 ? 耳 ? ! ? # ! 吞 Β 让
9 吓 。 压汀 口 曰 勺 份 ) 丫 Ε 一 硬翻 叮工
Ι
Φ
ΙΒ
朋 时 昨 邺 此 仍 ! +
所 用 的 程 序 和 一 些 字 母 的 物理 意义 附后
应
,
。
( 处理 结果 为 0 于 主
,
, 二
,
即 该
反 应 为二 级 反
方程 为
(
,
二 .〔 ( ) ?
1一 尝〕 〔 〕
一
表
一 赢 夸钧 行 卜 口 … 汀 Β 训 ’
一
’
‘
#
”
一
一
Χ
1
一
「
一
一
一
「
,
+ # ?Λ 2
‘
%
(
?+
。
#+ )
。
?
。
)
+ +
。
?
。
)
#+ +
。
#+ +
。
、
#+ +
。
量 用 剂 及 试
州 ? 灿
#+ +
。
#+ +
。
#+ +
。
#+ +
‘
? +
+ ?
。
。
?
一
汉
87 任
?
? 九 ? 八
、
6
心 一 任 7 ? 台
% ? 八 八 ? !
。 油
6
分 +
。
? +
Β +
。
? )
。
+
? +
Β刃 ?
。
Β +
。
Β +
。
Β奋 +
9 : ;
# ?= ‘ 9> /
?
。
+
士 + ?
一
+
6
0+
‘
功
。
?
0 注 ?
。
表乞
反应机理的拟 定
““
琳诬 司 剑二 工
一
?
、
扣
?
下
一
气
0
一
3台
产
6
斗 解
一
的 结 构毛 ? 为
‘
,
? 个
性?
‘
?
Α 一?
Β
一Α
? 番
一 ? 二白,
?
杏
一
?
‘
,
黔
( ( 而 2 ) 的 结 构为
(
2 一 ) 一 ) 一2
!
两者 都 含有 过 氧链 一 ) 一 ) ‘
、
,
它 们 的特 性都 与此
链有关
。
2 )
之
(
与Ι Μ 的 反 应 机 理 仁
〕
为
(
(
# 2 +
十
一 1 ‘ +
一
Ν
( 2 )
?慢 %
Φ
+
‘
一
十 1一 十 Φ 2
。
千
诊 1(
十 2
)
? 快 %
一 ( 因此 ? ) 孟与 Ι Μ的 反 应 可 能 有类 似 的 机 理
+ 另 外让 # Ο ΜΠ Β ; 的 ? Λ 2
‘
# # % ? +
、
与# +
Ο Μ +
Β;
的 Ι Μ反 应 厂 从 反 应液 中取 一 滴 滴 在 事
,
先 准 备 好 的 由饱 和 藏红 水 溶 液 浸 湿 的 滤 纸 ? 放 在 空 气 中凉干 % 上
的斑 点 出 现
,
发 现 红 滤 纸上 有 紫 色
这 表 明 可 能有 +
,
一
存在
仁Β 〕。
(
根 据 以上分 析 和 实验 结果
?(+ +
一
我们 拟 定 如 下 机 理
一
一 孟十 1 ” +
一
Ν ?,Π
矛
一
一
?慢 %
?快 % ?快%
Ν
1
一
十
2
(
) 价1( Ν # + 2
Θ
十
1 户 1万
一 一 (
? ( ) 爹Ν 2
Φ 2 7 Ν Φ) 2
) 护#?+
一 老干 Φ2 7
?快 %
一
诊Φ2
。
(
)
?快 %
当然从 以上 机 理 可推得 实验 速 率方 程
参 〔 〕 中 山 大 学 等 校编
,
考
文
献
?
无 机 化 学 实 验 ? 第 二 版 % 高教 出 版 社 ?
,
%
。
# 〔 〕 北 京师 范 大学 等校 编
无 机化 学
,
,
人 民 教 育 出 版社 ?
,
?
%
。
! 〔 〕 大连 工学院物 理 化 学 教 研 室 编
物 理化 学 习 题
,
人 民 教育 出 版 社
?
了 ?Β %
%
。
。
〔 蓝维宪编 幻
,
各 种 离 子 的化 学 分 别 检 出法
北 京 师 范 大 学 出版 社 ?
打 印 结果 所 用 符号 的 意 义
附注
?
一 实验 编 号
‘
4
(
。
一 相 关系 数
(
0
? 一 ?Λ 2
%? )
。
溶液 体 积
; 一 ?Λ2
(
。 % ( ? ( ) 的 浓度
2 一 Ι Μ 溶液 的 体 积
Ρ 一Λ
Σ (
; 一 Ι Μ 的浓度 ; 一Λ
。
?()
溶液 的 体 积
>
Σ (
? (+
!
的
浓度
Τ 一 反 应 速率 ? Ο
Μ
?
一 ,
?
? > 。一 ,
%
一
Ι 0 一 反 应 速 率 常数 ? Ι
(
,
一
(
二止
一
? 〔 ) 梦〕 1 〕 〔
一
—
%
#
Ι ‘一 辱 应速率 敢 右 ? 于 Τ Υ 常 尽
? 〔 + 扩〕 以 % %
(
一
昌
实验 处 理 程 序 ? = 2 3
4 5
56 一
? + 。%
略
’
沦
,
? 2?
? 5? ? Ω Ρ) 4
,
? ? ? 3 ? 1) Λ
3 ; ; ) Λ 1? ;
(
3 Λ Ω
; ? 6 2 3 Λ 1?; ) Ρ ? 2 ?
4 ? 3 6 ? 1) Λ 卫) Ε 3 ? ? 1 ? 址
5 ? 4 ?习 Ε 索 3 ? 它 ,
玻 凡Ω
1) Ω 1Ω ?
五 Ρ云 /
?
Ξ
公
ΓΘ Σ Γ
二 Ε金
五Σ Γ
泌乙
8 3 Ψ ( 声 乒> 7
7
ΘΓ
?
( 。。 Ζ
7 Γ。
9
。
>[
Υ
Θ 丫,
8
一 = ( 。音 Ν !
一
一#?+
Μ7
=
= = =
一 尝 十 1 言 注?
=
7。 Κ Γ 7Θ
? 王
。
Κ
Γ9
8 >Σ >
7
?
5Σ 5>
Σ
8 ,
∴,
ΓΟ
>9
7ΣΜ
8 > =]
五Π ⊥
>
Κ
7 ΘΣ 7
7 ΓΠ
9
7 ΓΠ 9
= > >Π Π
Κ
Π 8
Κ>
8 = =
8 > Σ >
7 ΓΠ 9
, Β三
>
7Θ
拜‘
> =>
5Π
ΓΨ Μ>
( >Σ Ζ
扭>
>
= Θ 典9 二 瓜
Σ 9
Κ
7?
>Π 8 8 > >
79 >
吞8 >
Κ
、
) 昼
范文五:Cu_对过硫酸铵与碘化钾反应催化机理的研究
丽 水 学 院 化 学 化 工 系 夏 彬 彬 杨 其 丰 林 瑞 茹 王 菲 斐
W 果 & 于 V 是 4 子 在 要"本文研究了铜离子对过硫酸铵与碘化钾反应的催化机理" 实验结表明由R) 7* 结构!电 摘 !
4 轨 道 上 分 布 不 对 称 RV) * 结 构 易 发 生 畸 变 获 得 姜 泰 勒 稳 定 化 能 产 生 姜 泰 勒 效 应 使 铜 离 子 易 与 过 硫 酸 根 形 成 !!!!7 稳
定 的 过 渡 态 化 合 物 从 而 降 低 活 化 能 使 氧 化 反 应 迅 速 进 行 #当 铜 离 子 与 硝 酸 根 离 子 作 用 时 产 生 协 同 效 应 其 催 化 效 !!!
果
更 佳 "
子 剂 理 !关键词"铜离催化催化机过硫酸铵由 图 # 可 知 先 通 过 与 未 加 催 化 剂 进 行 比 较 反 应 时!H-R!;铜 离 子 具 有 诸 多 特 点 与 优 点 ! 在 分 离 # 催 化 以 及 电 化 学 等 " 多 个 领 域 中 越 来 越 受 到 人 们 的 关 注 " 作 为 化 学 反 应 的 介 质 间 相 差 不 大 " 由 此 可 知 H-R没 有 催 化 作 用 ) 通 过 RVR! ;; ""或 催 化 剂 !铜 离 子 在 催 化 领 域 中 的 应 用 较 为 广 泛 ! 对 其 研 究 与 H-R;的 比 较 !可 知 RVR;的 反 应 时 间 大 大 小 于 H-R;的 反 应 时 " " " 也 日 益 深 入 " 虽 然 铜 离 子 具 有 催 化 作 用 是 众 所 周 知 的 事 实 ! 间 由 此 可 推 断 铜 离 子 具 有 催 化 作 用 ) 通 过 H-R与 H- %& & !?;" ) 但 是 对 其 反 应 的 机 理 和 过 渡 态 !最 适 0O!最 适 宜 浓 度 和 用 量 "等 的 研 实 验 研 铜 离 子 在 不 同 的 反 应 究和报道很少" 据究!的 比 较 可 知 硝 酸 根 离 子 有 部 分 催 化 作 用 但 是 对 反 应 速 率 !!中 ! 有 不 同 的 催 化 机 理 和 过 渡 态 !本 文 就 该 反 应 在 最 适 0O范 的 围 内 通 过 改 变 催 化 剂 种 类 #浓 度 等 反 应 条 件 研 究 铜 离 子 对 !!影 响 不 大 通 过 V% & 与 V#V%的 比 较 可 知 铜 离 子 与 )R&?RRR?;) " " I 过 硫 酸 铵 与 碘 化 钾 反 应 的 催 化 机 理 " 硝 酸 根 离 子 在 一 起 的 催 化 作 用 优 于 铜 离 子 的 催 化 作 用 " 由
# 实 验 部 分 于 铜 离 子 与 硝 酸 根 离 子 产 生 协 同 效 应 ! 所 以 大 大 提 高 了 催
化 效 果 " # C# 实 验 用 品 # 研 究 不 同 浓 度 V% & 对 反 应 时 间 的 影 响 "CC"R&? ) "仪 器 $ 秒 表 #温 度 计 #容 量 瓶 #移 液 管 #% 型 恒 温 水 浴 锅OO 按 照 以 上 步 骤 # C" !在 加 入 过 硫 酸 铵 溶 液 之 前 !分 别 加 入 试 剂 $#%E #淀粉溶液%D& #% & %#GB&1?5 O?CIe&O? " " ) " " " E I不
RV%&?G&?#%&O&%?#RV%%?&5 AO?#H-R#H-% &?& # ;同 浓 度 的 RV% && 测 定 反 应 时 间 实 验 结 果 如 下 $ ?!) " ) " " " " ) " III )" RVR% 本 实 验 所 用 药 品 均 为 分 析 纯 &; "
# C" 实 验 步 骤
时 间 分 别 以 移 液 管 吸 取 一 定 量 的 D 测定反应时!C"5Y,;‘
硫 代 硫 酸 钠 溶 液 #D C" 5Y碘 化 钾 溶 液 #D CI e 淀 粉 溶 液 和 D ,;‘
CD#
Y过 硫 酸 铵 溶 液 均 在 恒 温 水 浴 中 于 "A 下 恒 温 #D 分 钟 以 5!s,;‘
上 !然 后 将 硫 代 硫 酸 钠 溶 液 # 碘 化 钾 溶 液 和 D CI e 淀 粉 溶 液
混 合 用 固 定 的 速 度 不 断 搅 拌 并 迅 速 加 人 过 硫 酸 铵 溶 液 并 !!
开 始 计 时 到 溶 液 出 现 蓝 色 为 止 反 应 也 在 恒 温 水 浴 中 进 行 " !
对 照 实 验 组 加 入 一 定 量 的 催 化 剂 ! 并 且 改 变 催 化 剂 的 种 类 和
用 量 分 别 加 人 适 量 硝 酸 钾 溶 液 或 硫 酸 铵 溶 液 以 保 持 离 子 强 !!
度 基 本 不 变 " 当 溶 液 出 现 蓝 色 或 其 它 现 象 时 停 止 计 时 再 !!
计 算 结 果 由 此 推 测 和 验 证 铜 离 子 的 催 化 机 理 "
" 实 验 结 果 和 讨 论
" C# 实 验 结 果
# # "CC研究不同物质对反应时间的影响图 " 不同硝酸铜浓度对过二硫酸铵和碘化钾反应速度的影响 按 照 以 上 步 骤 # C" ! 在 加 入 过 硫 酸 铵 溶 液 之 前 ! 分 别 加 由 图 " 可 知 随 着 硝 酸 铜 浓 度 的 增 加 反 应 时 间 缩 短 " !!入 RV% &?& # H-R;#RVR;#RV% %?& # H-% &?& 等 物 质 !测 定 度 D DA 反 应 时 间 随 硝 铜 浓 度 的 增 加 当 浓C5Y的时候!酸,;i‘) " " " I " ) "
变 化 不 大 !选 择 浓 度 介 于 D CD" 5Y9D CDA 5Y为 宜 " ,;‘,;‘ $ 反应时间!实验结果如下
" C" 结 果 讨 论
# 铜 离 子 催 化 作 用 的 机 理 "C"C
铜 离 子 的 4 电 子 是 分 布 在 不 对 称 的 非 线 性 体 系 中 " 在 #D 八 面 体 配 合 物 中 金 属 离 子 具 有 4组 态 时 4 电 子 云 呈 球 对 !!W 称 分 布 " 当 少 一 个 电 子 而 为 4组 态 时 4 电 子 云 分 布 就 不 对 !
称 ! 这
Q "时 可 有 两 种 简 便 状 态 的 4 电 子 排 布 方 式 $ %= %4 &" " " ^9\& # Q # " 2% 4 & 和 % .& % 4 & % 4 & " 如 果 采 用 前 一 种 排 布 方 式 !显" " " " a" 2^9\a
然 在 平 面 上 的 配 体 就 会 受 到 比 H轴 上 的 配 体 更 大 的 排 ^\图 # 斥 !
使 轴 方 向 上 的 两 个 键 缩 短 而 在 平 面 上 的 四 个 键 则 伸 H!^\#DD * *长 !
科 技 信 息高校理科研究
形 成 压 缩 八 面 体 " 相 反 ! 采 用 后 一 种 排 布 方 式 ! 则 会 形 成 拉 由 图 # 显 示 !铜 离 子 对 过 硫 酸 铵 与 碘 化 钾 反 应 具 有 催 化 长 作
八 面 体 图 为 八 面 体 压 缩 或 拉 长 而 畸 变 为 四 方 场 时 的 4 用 根 据 研 究 推 测 过 硝 酸 根 离 子 通 过 单 电 子 转 移 即 克 服 电 " ) !! 轨 道 分 裂 图 " 由 图 ) 可 见 由 于 畸 变 使 原 来 简 便 的 和 轨 !3.子 从 电 子 供 体 向 电 子 受 体 转 移 !和 在 受 体 中 加 入 一 个 电 子 的 2"2总 能 量 时 !那 么 电 子 就 会 发 生 单 电 子 的 转 移 反 应 ! 这 时 将 形 一 步 分 裂 轨 道 的 分 裂 能 要 比 轨 道 的 分 裂 能 大 !3.道 进 88# " " 22成 更 加 活 性 的 物 种 !在 这 个 过 程 中 催 化 剂 在 结 构 上 发 生 了 从 " 因 此 W 4离 子 中 原 来 处 于 轨 道 上 的 ) 个 电 子 有 " 个 填 充 到 能 量 降 3 2简 单 到 复 杂 的 明 显 变 化 !实 现 与 铜 离 子 形 成 # $# 的 过 渡 态 配 低 合 物 ! 降 低 反 应 的 活 化 能 !加 快 反 应 速 率 !缩 短 反 应 时 间 " # 的 轨 道 还 有 一 个 则 进 入 能 量 升 高 # 的 轨 道 总 的 结 "!"!‘‘88# # ) 应 用 果 为 体 系 获 得 # " 的 稳 定 化 能 这 一 能 量 称 为 姜 泰 勒 稳 定 !‘8# 过 硫 酸 铵 是 制 造 过 硫 酸 盐 和 双 氧 水 的 原 料 主 要 用 做 氧 化 !化 能 由 图 # 显 示 % & 对 上 述 反 应 基 本 上 无 催 化 作 " ! H-! 7 剂 高 分 子 聚 合 的 助 聚 剂 ! 氯 乙 烯 化 合 物 的 聚 合 引 发 剂 ! 特 别 #D 用 H-% & 是 4结 构 电 子 在 4 轨 道 上 分 布 对 称 不 能 发 生 姜 ! !!7 是 用 于 乳 化 聚 合 和 氧 化 还 原 聚 合 广 泛 用 于 金 属 的 清 洗 缓 蚀 !W 泰 勒 效 应 不 能 与 过 硫 酸 根 形 成 稳 定 的 配 合 物 V % & 是 4!)R7 剂 ! 特 别 是 用 于 生 产 线 路 板 铜 的 蚀 刻 ! 还 可 用 于 石 油 开 采 的 结 构 电 子 在 4 轨 道 上 分 布 不 对 称 RV % & 结 构 发 生 畸 变 获 ! !!7 压 裂 剂 纺 织 物 的 脱 浆 剂 苯 胺 染 料 的 氧 化 剂 等 " 铜 离 子 对 !!得 姜 泰 这 类 过 硫 酸 铵 作 为 氧 化 剂 的 反 应 都 具 有 催 化 作 用 !在 科 研 和 勒 稳 定 化 能 !产 生 姜 泰 勒 效 应 !体 系 能 量 降 低 !易 于 与 过 硫 酸 生 产 中 都 具 有 实 际 的 应 用 价 值 "
根
形 成 较 为 稳 定 的 过 渡 态 配 合 物
" 参 考 文 献
# 王 玉 玲 介 质 酸 度 对 测 定 过 二 硫 酸 根 与 碘 化 钾 反 应 ’(C
速
度 的 影 响 扬 州 师 院 学 报 自 然 科 学 版 #WWQ #Q # & A ’P(C!!)*I"9I
’ " ( 曾 初 升 !司 云 森 ! 余 强 C铜 离 子 对 硫 酸 锌 溶 液 中 钴 返
溶
的 影 响 及 机 理 ’ P( C南 方 金 属 !"DDX !#AI I 9#Q
耿 俊 伟 等 V 离 子 对 多 巴 色 素 作 用 的 紫 外 ’)(CR)* 97
可
见 光 谱 研 究 光 谱 学 与 光 谱 分 析 DD X & E EQ ’P(C!"I!"I)*)I9)
’ I ( 刘 长 林 !韩 迎 春 ! 沈 涛 等 C铜 离 子 对 铜 锌 超 氧 化 物 歧 % & 拉 长 八 面 体 % _& 压 缩 八 面 体 1)
9# 9# 化 M#DDD 9IDDD T5 !M#D 9#DD T588 # " 酶 二 聚 作 用 的 影 响 ’ P( C华 中 科 技 大 学 学 报 自 然 科 学 图 八 面 体 压 缩 或 拉 长 而 畸 变 为 四 方 场 时 的 4 轨 道 分 裂 ) 图 版 !"DDQ !
)I ) ## * #Q 9##E 铜 离 子 和 硝 酸 根 离 子 的 协 同 作 用 "C"C" A 北 京 师 范 大 学 无 机 化 学 教 研 室 等 编 无 机 化 学 实 ’(C
验
’ $( C北 京 &高 等 教 育 出 版 社 !"DD# C##X 9#"#
’ Q ( 吴 越 C催 化 化 学 ’ $( C科 学 出 版 社 !"DDD C##X 9##W
’ X ( 申 泮 文 C无 机 化 学 ’ $( C化 学 工 业 出 版 社 !"DD" CWI
9WQ
’ E ( 尹 钦 林 C无 机 化 学 规 则 导 论 ’ $( C杭 州 & 浙 江 大 学 出
版
参 考 文 献 社 DD #DQ #DE !""C9’ # ( 人 教 版 C平 面 解 析 几 何 ) 必 修 * C#WWD !#D 第 一
版 !#WWX !
# 第 九 次 印 刷
" ( 汪 信 言 C两 类 $ 滑 动 %轨 迹 问 题 的 极 坐 标 解 法 C中 学 ’
数
学 !#WWI !E
) ( 戴 书 铭 陈 汶 唐 吾 C圆 锥 曲 线 统 一 定 义 及 其 统 一 极 ’!!
坐
标 方 程 C数 学 通 讯 !#WWA !"
’ I ( 徐 祖 明 C重 视 用 极 坐 标 方 程 解 题 C中 学 数 学 !#WW" !E
A 朱 伟 卫 极 坐 标 系 中 旋 转 公 式 的 几 个 应 用 中 学 数 ’(CC
学 ! #WWE # !"
’ Q ( 梁 克 强 C点 的 极 径 在 圆 锥 曲 线 中 的 运 用 C数 学 通
讯 ! #D# * *#WWA !"
转载请注明出处范文大全网 » 碘化钾与金属离子的反应