關于化學反應速率和活化能反應條件及微型化實驗改進

于明申　王全忠

摘 要：本文對化學反應速率和反應活化能的測定條件進行了探討，通過對常規實驗的實驗條件進行改進，對這一經典實驗的測定條件進行微型化的研究，將常規實驗過程中用到的實驗試劑的體積和濃度進行微型化探討，通過常規實驗與微型化實驗的對照，將常規實驗和微型化實驗的實驗結果進行對比可以看出，微型化實驗不僅可以防止試劑的浪費，而且還可以防止污染，實現實驗的綠色化。因此，微型化實驗為以后對化學反應速率和反應活化能的測定條件的探討，從綠色化和微型化的角度，提供了新的研究思路和研究方法。

關鍵詞：化學反應速率；活化能；微型化實驗；探討

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.005

關于化學反應速率和活化能的測定條件的微型化探討，具有非常大的研究意義。大部分的書本和參考資料上提供的實驗設計方案，使用的實驗試劑基本上都是過二硫酸銨和碘化鉀[1]。根據書本和參考資料上提供的實驗設計方案，主要有兩個問題，第一個問題是實驗過程中過二硫酸銨很容易分解，第二個問題是實驗過程中實驗試劑的用量太大，并且廢水處理很困難[2]?；谝陨蠁栴}，化學反應速率和活化能的測定條件的微型化探討就顯得尤其有必要進行。

微型化實驗是一種新的實驗，它的主要優點有節約實驗的費用、減少實驗過程產生的污染、實驗快速[3]?；瘜W反應速率與活化能的測定條件的探討，實驗過程中的現象非常明顯，但是實驗試劑的用量過大，實驗過程中產生的污染非常嚴重[4]。為實現化學教學的綠色化發展，運用微型化的思想和微型化的原則對當前教學中通用的實驗方案進行分析和研究，對于化學反應速率和活化能的測定條件的探討，實驗過程中廣泛存在的問題，如實驗試劑容易變質、實驗試劑的用量過大等都進行了準微型化和微型化的探討，其中溫度對化學反應速率的影響，只需在10℃左右的溫差就可以進行實驗的探討，這樣的實驗設計方案，改變了以前必須在一定的嚴格溫差下進行化學反應速率和活化能的測定，使實驗的操作更簡化，實驗效率得到了很大地提高[5]。

本文從實驗藥品的微型化對化學反應速率和活化能的測定進行了微型化學實驗設計，從而對化學反應速率和活化能的測定條件進行了探討。

1 儀器與試劑

秒表；水浴鍋；燒杯；量筒；溫度計。

碘化鉀、淀粉、硫代硫酸鈉、硫酸銨、過硫酸銨、硝酸鉀、硝酸銅等不同濃度溶液新配。

2 實驗方法

2.1常規實驗數據

在常規實驗中，我們分別從反應物濃度、反應溫度和催化劑等方面探討了化學反應速率和活化能的測定的條件探討。為了便于實驗數據的對比我們同樣也做了常規實驗。

2.2 微型實驗探討

為了進一步驗證數據我們將試劑的用量改為原來的十分之一來進行實驗。

2.2.1 試劑用量對化學反應速率的影響

首先保持所用的實驗試劑的濃度不變，將實驗試劑的體積縮小為原來的十分之一，用吸量管量取相應的溶液倒入到50mL的燒杯中。將實驗數據記錄于表2中。根據記錄的實驗數據進行數據處理，求出反應速率和反應速率常數。

2.2.2 溫度對化學反應速率的影響

按照同樣試劑的用量，通過改變實驗的溫度，同樣的實驗方法、步驟進行操作。記錄數據于表3中，根據記錄的數據進行數據處理，求算出反應速率和反應速率常數。

根據上述常規實驗和微型實驗中記錄的實驗數據，進行數據處理，求出反應級數和反應活化能，將求出的數據分別填入下面的表4和表5中。

3 結 論

本論文通過對“化學反應速率與反應活化能的測定”這一經典實驗的實驗條件的改進，通過常規實驗的實驗結果與微型化實驗的實驗結果對比可以得出結論：微型化實驗的實驗結果是準確并且可靠的，并且微型化實驗中實驗試劑的用量很小，可以節約實驗資源，產生較少的污染。正因為微型化實驗具有節約實驗的費用、減少實驗過程產生的污染、實驗快速、數據準誤差較小等優點，所以適合在學生實驗中推廣應用。

參考文獻：

[1]陳廣，楊曉麗，萬照.化學反應速率和活化能的測定實驗的微型化研究[J].曲靖師范學院學報，2013（05）.

[2]張秀麗，程志國，秦好靜，楊志強，姜浩，劉曉鴻.化學反應速率與活化能測定實驗微型化[J].中國地質大學材料科學與工程學院實驗技術與管理，2010（03）.

[3]張秀麗，程志國，秦好靜.化學反應速率與活化能測定實驗的微型化[J].實驗技術與管理，2010，27（03）：237-238.

[4]劉國杰，黑恩成.反應活化能的Tolman解釋[J].大學化學，2013，10（69）.

[5]李景紅，孔茜，趙福岐.化學反應速率和活化能測定實驗的綠色化探索[J].聊城大學學報：自然科學版，2005（04）：102-104.