分析實驗結報
動力學分析法
生科 3A 0013B021 莊婕 0013B023 廖巧儒
angela 2015/6/10
一、實驗數據及結果：
由原始數據經挑選後所得到的整理數據如下表：
Blank sample time, s
△t, sOD
350[I
3-], M Δ[I
3-]/Δt, MT
-1[H
2O
2], M ln[H
2O
2]
Time OD
350OD
350Δ[H
2O
2]/Δt, MT
-10
-0.132 0.041 0 - 0.173 6.654E-06 - 0.0005 -7.60095
-0.012 0.087 5 5 0.099 3.808E-06 -5.69231E-07 0.000503 -7.5952310
-0.006 0.103 10 5 0.109 4.192E-06 7.69231E-08 0.000502 -7.5959925
0.035 0.147 25 15 0.112 4.308E-06 7.69231E-09 0.000502 -7.5962230
0.04 0.164 30 5 0.124 4.769E-06 9.23077E-08 0.000502 -7.5971440
0.056 0.183 40 10 0.127 4.885E-06 1.15385E-08 0.000502 -7.5973755
0.068 0.211 55 15 0.143 0.0000055 4.10256E-08 0.000501 -7.598660
0.093 0.247 60 5 0.154 5.923E-06 8.46154E-08 0.000501 -7.5994465
0.07 0.232 65 5 0.162 6.231E-06 6.15385E-08 0.0005 -7.6000670
0.086 0.25 70 5 0.164 6.308E-06 1.53846E-08 0.0005 -7.6002180
0.099 0.276 80 10 0.177 6.808E-06 0.00000005 0.0005 -7.6012190
0.098 0.282 90 10 0.184 7.077E-06 2.69231E-08 0.0005 -7.6017595
0.103 0.292 95 5 0.189 7.269E-06 3.84615E-08 0.000499 -7.60213175
0.139 0.392 175 25 0.253 9.731E-06 1.07692E-08 0.000497 -7.60708200
0.156 0.419 200 25 0.263 1.012E-05 1.53846E-08 0.000497 -7.60785220
0.174 0.446 220 20 0.272 1.046E-05 1.73077E-08 0.000496 -7.60855265
0.191 0.481 265 45 0.29 1.115E-05 1.53846E-08 0.000496 -7.60994315
0.238 0.551 315 50 0.313 1.204E-05 1.76923E-08 0.000495 -7.61173表格說明及附圖：
內含物/計算推導過程 補充
Blank(動力學空白對照組) 2 mL 0.1 M KI + 2 mL 1M H2SO4 + 1 mL H2O
Sample(動力學實驗組) 2 mL 0.1 M KI + 2 mL 1M H2SO4 + 0.75 mL H2O + 0.25 mL 5*10-4 H2O2
[I3-], M A350 = bcε → c =A350
bε = [I3−] b = 1 cm (光徑長)
ε = 2.6 × 104 M−1cm−1 (莫耳吸收率) Δ[I3-]/Δt, MT-1
Δ[H2O2]/Δt , MT-1 3I−+ H2O2+ 2H+ ↔ I3−+ 2H2O → Δ[I3−]
Δt = −Δ[H2O2] Δt
由化學平衡式之係數可以得知，I3-產生的速率 與 H2O2消耗的速率相同
[H2O2], M RH2O2 = [H2O2]前 − [H2O2]後
Δt → [H2O2]後
= [H2O2]前 − RH2O2× Δt
RH2O2 = Δ[I3−]
Δt = −Δ[H2O2] Δt [H2O2]初始濃度 = 5 × 10−4
0 0.000002 0.000004 0.000006 0.000008 0.00001 0.000012 0.000014
0 100 200 300 400
[I3-], M
Time, s
圖一、I 3 - 濃度隨時間變化圖
數列1
0.000491 0.000492 0.000493 0.000494 0.000495 0.000496 0.000497 0.000498 0.000499 0.0005 0.000501
0 50 100 150 200 250 300 350
[H2O2],M
Time, s
圖二、H 2 O 2 濃度隨時間變化圖
數列1
Rate = k[H
2O
2] = 0.00005[H
2O
2]
二、問題與討論
1. 若提供較濃的原液，缺點在於可能造成吸光值偵測到的背景值原本就很高，甚至接近偵測極限，就很難判別反應前後溶液中[H2O2]的差 別。
2. 偵測時間過久，當溶液中的[H2O2]都反應完時，有可能因為產物的累積造成反應逆行導致[H2O2]濃度增加，此時可能就會出現非預期的 實驗結果。
3. 來自於溶液中所含有的化學物質：KI、H2SO4、H2O，不同官能基會有不同的吸光值，比之以空氣為 blank 的吸收值，即可量測出這些化 合物的吸光值。
4. 將溶液輕晃的目的應為使反應分子均勻分散在四處，但若使用攪拌器混勻，可能導致分子碰撞速率太大，反應速率就會過快，就無法 測量到反應物濃度的變化，因為還沒測到反應就結束了。
y = -6E-05x - 7.601 R² = 0.972
-7.625 -7.62 -7.615 -7.61 -7.605 -7.6 -7.595
0 100 200 300 400
ln[H2O2]
Time, s
圖三、ln[H 2 O 2 ]隨時間變化圖
數列1 線性(數列1)
誤差率 = 1 - R² = (1 – 0.972)*100% = 2.8 % 討論誤差：
1. 此次數據為經過挑選所得到的數據，並不一定能夠完整的 表現真實的誤差率(挑選的過程可能有挑到真實的或是尚 未達平衡的)
2. 此次選擇的實驗條件為五秒測定一次吸光值，測定吸光值 的相隔時間可能過短(反應尚未達平衡)，導致原始數據較難 判讀何者為真
3. 機器的不同可能會有不同的誤差率
4. 藥品加入之後，就開始進行測定，也許將反應的分子都尚 未散布到各處，溶液中各區反應速率不同。
