Excel在基礎(chǔ)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用解析

王艷琴

【摘要】Excel在基礎(chǔ)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(cè)定”為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，借助Excel來(lái)進(jìn)行以上試驗(yàn)內(nèi)容信息的整理、分析和計(jì)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(wú)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(cè)定”是基礎(chǔ)化學(xué)的主要試驗(yàn)課程，這兩個(gè)課程在開(kāi)展的過(guò)程中都需要經(jīng)過(guò)一系列的公式計(jì)算、數(shù)據(jù)處理，通過(guò)數(shù)據(jù)處理來(lái)打造出線形擬合關(guān)系，計(jì)算出反應(yīng)級(jí)數(shù)、速率方程等。為了能夠更好的開(kāi)展以上實(shí)驗(yàn)，文章在原有實(shí)驗(yàn)操作基礎(chǔ)上引入Excel，旨在借助Excel完成對(duì)復(fù)雜運(yùn)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(cè)定”的實(shí)驗(yàn)

（一）實(shí)驗(yàn)操作原理。1、濃度、溫度對(duì)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(shí)際操作上來(lái)看，反應(yīng)物的濃度會(huì)隨著時(shí)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(shí)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(jí)數(shù)。在m取值為1的時(shí)候代表A物質(zhì)為一級(jí)反應(yīng)，在n為2的時(shí)候，整個(gè)反應(yīng)對(duì)B物質(zhì)是二級(jí)反應(yīng)，兩個(gè)數(shù)值的總和是總反應(yīng)級(jí)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(shí)驗(yàn)操作中我們發(fā)現(xiàn)，在KIO3過(guò)量的情況下，會(huì)使得Na2SO3在反應(yīng)的過(guò)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(huì)呈現(xiàn)出藍(lán)色，變成藍(lán)色的時(shí)間可以用秒進(jìn)行計(jì)算，反應(yīng)速率和時(shí)間呈現(xiàn)出反比關(guān)系。2、碘化鉛溶度積常數(shù)的測(cè)定。碘化鉛溶度積=c（Pb2-）.c（I-）2Pb2++2I-=PbI2（S）

（二）實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和試劑。實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中所牽扯到的實(shí)驗(yàn)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(jiàn)分光光度計(jì)。實(shí)驗(yàn)操作所使用到的化學(xué)試劑包含KIO3、無(wú)水亞硫酸鈉、可溶性淀粉、H2SO4、亞硝酸鉀、HCl等。

（三）實(shí)驗(yàn)操作的內(nèi)容。1、濃度和溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。使用常規(guī)的、提前編號(hào)的量筒量取各個(gè)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(gè)燒杯中，按下秒表計(jì)時(shí)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(shí)候停下記錄時(shí)間。2、碘化鉛溶度積常數(shù)的測(cè)定。在繪制好I-濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線的基礎(chǔ)上，在五個(gè)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(zhǎng)下進(jìn)行吸光度的測(cè)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(cè)定”結(jié)果討論

濃度和溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄和處理情況如表一所示。在圖表選項(xiàng)中輸入標(biāo)題、橫縱軸的名稱，而后點(diǎn)擊“完成”的選項(xiàng)，會(huì)自動(dòng)生成回歸方程。經(jīng)過(guò)一系列的計(jì)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(jí)數(shù)。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，數(shù)據(jù)的有效處理離不開(kāi)軟件的支持，Excel在基礎(chǔ)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用能夠?qū)?fù)雜的數(shù)據(jù)信息簡(jiǎn)單化處理，在這個(gè)過(guò)程中還會(huì)減少人工處理數(shù)據(jù)所帶來(lái)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(shí)驗(yàn)操作中使用攪拌器配合攪拌機(jī)不停的攪拌，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作物的狀態(tài)來(lái)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)：

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