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title: 第六組化學碘的氧化還原實驗報告

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# 第六組化學碘的氧化還原實驗報告

> 組員：
  李育林、徐鉦泰、陳郁凱
  指導老師：陳定惠

## 一、實驗動機及目標
生活中，許多清潔劑效果的達成都是透過氧化還原反應。此實驗以碘模擬髒污，藉由加入不同物質讓碘形成各種含碘物質而變色，觀察並記錄實驗中顏色的變化，並且解釋過程中發生的化學反應。

## 二、實驗原理
實驗藉由數個與碘有關的化學反應和溶液變化來觀察實驗

![](https://i.imgur.com/Gvn8N2S.png)

## 三、實驗材料

| 器材/藥物      | 數量 | 器材/藥物          | 數量 |
| -------------- | ---- | ------------------ | ---- |
| 試管        | $1$支  | 碘化鉀             | $0.1g$ |
| 刮勺         | $1$支  | $0.1M$硫代硫酸鈉             | $0.75ml$  |
| 滴管   | $6$支  | 正己烷               | $2ml$  |
| 碘     | $1$小片  | 15%過氧化氫        | $1ml$  |
| $1M$氫氧化鈉     | $2ml$  | 黑色紙             | $2$張  |
| 蒸餾水       | $2ml$  |  $1M$硫酸 | $1ml$  |
 
## 四、實驗步驟

1. 取一試管放入一小片碘晶體，並加入$1ml$水
2. 依序加入碘化鉀晶體、正己烷、氫氧化鈉、硫酸、硫代硫酸鈉、過氧化氫、氫氧化鈉，搖動試管後觀察顏色變化
  
## 五、實驗數據紀錄



| 依序加入物質               | 試管內顏色變化                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  |  化學變化解釋   |
| -------------------------- | ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | --- |
| 碘化鉀晶體                 | ![](https://scontent.ftpe8-4.fna.fbcdn.net/v/t1.15752-9/275204796_359544435883742_8325028205764233096_n.jpg?stp=dst-jpg_p1080x2048&_nc_cat=104&ccb=1-5&_nc_sid=ae9488&_nc_ohc=_GokEzaKgWkAX8RUhuq&_nc_ht=scontent.ftpe8-4.fna&oh=03_AVKJm172gqyo-OjRMHYGHhRXt6W8IUBSYOpIA8GcWVKe6A&oe=625A8974)                                                                                                 |   $I_2 (s)＋I^－(aq) ⇌ I_3^-(aq)(棕色)$  |
| 正己烷$(2ml)$              | ![](https://scontent.ftpe8-2.fna.fbcdn.net/v/t1.15752-9/275164643_1297827704041107_5632673116191606641_n.jpg?stp=dst-jpg_p1080x2048&_nc_cat=103&ccb=1-5&_nc_sid=ae9488&_nc_ohc=h4bfluU2CTEAX_T1L3W&_nc_ht=scontent.ftpe8-2.fna&oh=03_AVJ6oqqQhBagWU1UwAK4HwbOZq5KhH1hnYAD8GSGl0pV9w&oe=6259178C)                                                                                                |   $I_2 (s)$為非極性易溶於正己烷中，而$I_2(s)$會萃取出來，使上層顯現紫色。下層水層$I_2(s)$濃度下降而變淡  |
| $1M$氫氧化鈉$(1ml)$        | ![](https://scontent.ftpe8-2.fna.fbcdn.net/v/t1.15752-9/275169071_5245016452184596_4304845016787311698_n.jpg?stp=dst-jpg_p1080x2048&_nc_cat=100&ccb=1-5&_nc_sid=ae9488&_nc_ohc=sKpYMJ8MwMoAX94EO5R&_nc_ht=scontent.ftpe8-2.fna&oh=03_AVJtu9KEJAhpwwpPW19MN5ebGz42KXRMTii5LdbG1LHZVQ&oe=625C8A02)         | 碘氧化還原，生成無色$I^－$ 和$IO_3^－$$3I_2(s)＋6OH^－ (aq) → 5I^－(aq)＋IO_3^－(aq)＋3H_2O(l)$
|
| $1M$硫酸$(1ml)$            | ![](https://scontent.ftpe8-1.fna.fbcdn.net/v/t1.15752-9/275161708_1151082872306506_6827731336989587791_n.jpg?stp=dst-jpg_p1080x2048&_nc_cat=109&ccb=1-5&_nc_sid=ae9488&_nc_ohc=Ukb2gX8SEbgAX8jW4CK&tn=svSFTflCmKK8f1Eb&_nc_ht=scontent.ftpe8-1.fna&oh=03_AVJkUT6e43GcJLfVqCW7DBCnK0zgOTahsmA5TwTNAt-AZQ&oe=625C5318)                                                                            |  行步驟❹的逆反應$5I^－(aq)＋IO_3^－(aq)＋6H^＋(aq)→3I_2(s)＋3H_2 O(l)$上方正己烷為紫色，下方水溶液層為棕色   |
| $0.1M$硫代硫酸鈉$(0.75ml)$ | ![](https://scontent.ftpe8-1.fna.fbcdn.net/v/t1.15752-9/275163664_337957428281229_2973940518618681_n.jpg?stp=dst-jpg_p1080x2048&_nc_cat=105&ccb=1-5&_nc_sid=ae9488&_nc_ohc=Dtj6YP1VBfUAX-PjQ-J&_nc_ht=scontent.ftpe8-1.fna&oh=03_AVIr1Qh9sEZSX77Z6Vuvtlt8RlngI072LWJe5TOj6x6xlg&oe=625B2686)                                                                                                    |  $I_2(s)＋2S_2O_3$$^2－(aq)→S_4O_6$$^2－(aq)＋2I^－(aq)$正己烷層變回無色(因反應式$I^-$的形成)，下方水層褪色變回無色   |
| 過氧化氫                   | ![](https://scontent.ftpe8-1.fna.fbcdn.net/v/t1.15752-9/275330789_712369076813119_8362754085064217726_n.jpg?_nc_cat=109&ccb=1-5&_nc_sid=ae9488&_nc_ohc=ZVXKRRmSOJYAX9CKEsE&_nc_ht=scontent.ftpe8-1.fna&oh=03_AVK30y4FvvhWMAyEatxj1VDLkQguw6KJvp6cXeabRoM0aQ&oe=62592634)                                                                                                                        |  $H_2O_2(aq)＋2I^-(aq)＋2H^＋(aq)→I_2 (s)＋2H_2O(l)$   過程中$I^-$被氧化為$I_2$而變回紫色  |
| $1M$氫氧化鈉               | ![](https://scontent.ftpe8-1.fna.fbcdn.net/v/t1.15752-9/274968770_520172556342044_9080258277648351333_n.jpg?stp=dst-jpg_p1080x2048&_nc_cat=105&ccb=1-5&_nc_sid=ae9488&_nc_ohc=sCwTOIiiO8cAX9J1pts&_nc_oc=AQk38kMdb6tUmYyzfxR7-I__4HnveBkmmbMEBLthUlYULUojV4M_sRNO57U43mg_lFdiQgXS8EtvQhD5dtvQhuY-&_nc_ht=scontent.ftpe8-1.fna&oh=03_AVJe4wSfB3D4MGbhxlFKFLWbw96gFdkL-RL8mqbvCq2ncA&oe=625B0E1B) |  碘行自身氧化還原，生成無色$I^-$及$IO_3^-$且$H_2O_2$氧化力消退，上下兩層皆退至無色   |


## 六、實驗討論及檢討
在一開始放入碘時，似乎放入太多的碘，因此最後一步驟加入氫氧化鈉時下水溶液層的顏色是偏淡的棕色。而上層正己烷層變化也不明顯，顏色還是很紫，或許是最後氫氧化鈉加的過少的原因。

## 七、參考文獻

- 實驗活動手冊
