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        Excel在基礎(chǔ)無機(jī)化學(xué)實驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用解析

        2021-01-17 23:16:27王艷琴
        紅豆教育 2021年25期
        關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)處理

        王艷琴

        【摘要】Excel在基礎(chǔ)無機(jī)化學(xué)實驗數(shù)據(jù)處理中起著十分重要的作用,為此,文章以“化學(xué)反應(yīng)速率”和“碘化鉛溶度積常數(shù)的測定”為實驗內(nèi)容,借助Excel來進(jìn)行以上試驗內(nèi)容信息的整理、分析和計算,最終打造出線性擬合關(guān)系,為相關(guān)專業(yè)學(xué)生的深入學(xué)習(xí)提供重要支持。

        【關(guān)鍵詞】Excel;基礎(chǔ)無機(jī)化學(xué);數(shù)據(jù)處理

        “化學(xué)反應(yīng)速率”和“碘化鉛溶度積常數(shù)的測定”是基礎(chǔ)化學(xué)的主要試驗課程,這兩個課程在開展的過程中都需要經(jīng)過一系列的公式計算、數(shù)據(jù)處理,通過數(shù)據(jù)處理來打造出線形擬合關(guān)系,計算出反應(yīng)級數(shù)、速率方程等。為了能夠更好的開展以上實驗,文章在原有實驗操作基礎(chǔ)上引入Excel,旨在借助Excel完成對復(fù)雜運算公式的高效率處理和有效生成。

        一、“化學(xué)反應(yīng)速率”和“碘化鉛溶度積常數(shù)的測定”的實驗

        (一)實驗操作原理。1、濃度、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。反應(yīng)速率代表了某單位范圍內(nèi)單位體積反應(yīng)物、生成物量的變化。從實際操作上來看,反應(yīng)物的濃度會隨著時間的變化不斷減少,得出速率方程:V=kcm(A)cn(B)。C(A)、C(B)代表的是A和B反應(yīng)物的濃度,基本單位為mol/l,時間單位按照根反應(yīng)速率的快慢分別取秒、分......m和n分別是C(A)、C(B)的指數(shù),被稱作是反應(yīng)級數(shù)。在m取值為1的時候代表A物質(zhì)為一級反應(yīng),在n為2的時候,整個反應(yīng)對B物質(zhì)是二級反應(yīng),兩個數(shù)值的總和是總反應(yīng)級數(shù)。K代表的是反應(yīng)速率的常數(shù),k是溫度的函數(shù),深受溫度的影響。在實驗操作中我們發(fā)現(xiàn),在KIO3過量的情況下,會使得Na2SO3在反應(yīng)的過程中被完全消耗,之前在Na2SO3中添加的可溶性淀粉在遭遇淀粉的情況下會呈現(xiàn)出藍(lán)色,變成藍(lán)色的時間可以用秒進(jìn)行計算,反應(yīng)速率和時間呈現(xiàn)出反比關(guān)系。2、碘化鉛溶度積常數(shù)的測定。碘化鉛溶度積=c(Pb2-).c(I-)2Pb2++2I-=PbI2(S)

        (二)實驗儀器設(shè)備和試劑。實驗操作過程中所牽扯到的實驗儀器包含電熱恒溫水浴鍋、雙聯(lián)數(shù)顯XMTD、85-2數(shù)顯恒溫磁力攪拌器、數(shù)顯電子秒表、可見分光光度計。實驗操作所使用到的化學(xué)試劑包含KIO3、無水亞硫酸鈉、可溶性淀粉、H2SO4、亞硝酸鉀、HCl等。

        (三)實驗操作的內(nèi)容。1、濃度和溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。使用常規(guī)的、提前編號的量筒量取各個溶液體積,將KIO3按照每升0.01mol的比例和水共同倒入到100ml的燒杯中攪拌。然后快速的將每升0.01mol比例的Na2SO3淀粉溶液倒入到同一個燒杯中,按下秒表計時處理,并使用玻璃棒不停的攪拌,在溶液轉(zhuǎn)變成藍(lán)色的時候停下記錄時間。2、碘化鉛溶度積常數(shù)的測定。在繪制好I-濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線的基礎(chǔ)上,在五個干凈干燥的具塞比色管中分別加入每升0.0035mol的KI溶液、每升0.02mol比例的KNO2溶液、每升比例為6mol的HCl和去離子水。在將這些溶液準(zhǔn)備好之后將其放置在520nm的波長下進(jìn)行吸光度的測試,最終打造出I-濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線。

        二、“化學(xué)反應(yīng)速率”和“碘化鉛溶度積常數(shù)的測定”結(jié)果討論

        濃度和溫度對化學(xué)反應(yīng)速率實驗數(shù)據(jù)的記錄和處理情況如表一所示。在圖表選項中輸入標(biāo)題、橫縱軸的名稱,而后點擊“完成”的選項,會自動生成回歸方程。經(jīng)過一系列的計算分析得到m的數(shù)值為2.41,n的數(shù)值為0.73,m和n數(shù)值的總和是這次反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)。

        結(jié)束語:

        綜上所述,數(shù)據(jù)的有效處理離不開軟件的支持,Excel在基礎(chǔ)無機(jī)化學(xué)實驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用能夠?qū)?fù)雜的數(shù)據(jù)信息簡單化處理,在這個過程中還會減少人工處理數(shù)據(jù)所帶來的誤差,幫助專業(yè)學(xué)生能夠了解最基本的軟件處理辦法。為了能夠獲得更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息,要在化學(xué)反應(yīng)速率實驗操作中使用攪拌器配合攪拌機(jī)不停的攪拌,并根據(jù)實驗操作物的狀態(tài)來合理協(xié)調(diào)攪拌速率,旨在能夠獲得更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息。

        參考文獻(xiàn):

        [1]劉敬. Excel在基礎(chǔ)無機(jī)化學(xué)實驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用[J].分析試驗室,2009,028(B05):P.216-221.

        [2]趙吉壽,顏莉,戴建輝. Inorganic Chemical Experiment And Computer Applications%計算機(jī)在無機(jī)化學(xué)實驗中的數(shù)據(jù)處理(Ⅱ)[J].云南民族大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2002,011(001):561-565.

        [3]趙立杰,楊萬麗,于海霞. C語言程序在無機(jī)化學(xué)實驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用[J].高師理科學(xué)刊,29(5):1.

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