物化实验报告_乙酸乙酯皂化反应速率

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1、实验9乙酸乙酯皂化反应速率系数测定丛乐2005011007生51实验日期：2007年12月8日星期六提交报告日期：2007年12月22日星期六助教老师：曾光洪[弓

2、1.1实验目的1・学习测定化学反应动力学参数的一种物理化学分析方法——电导法。2.了解二级反应的特点，学习反应动力学参数的求解方法，加深理解反应动力学特征。3.进一步认识电导测定的应用，熟练掌握电导率仪的使用方法。1.2实验原理反应速率与反应物浓度的二次方成正比的反应为二级反应，其速率方程式可以表示为将（1）积分可得动力学方程:(1)(2)(3)式屮：c（）为反应物的初始浓度；c为t时刻反应物的浓度；k?为二级反应的

3、反应速率常数。将1/c对t作图应得到一-条直线，直线的斜率即为k2。对于人多数反应，反应速率与温度的关系町以用阿累尼乌斯经验方程式來表示：EInk=lnA——-（4）RT式中：E“为阿累尼乌斯活化能或反应活化能；A为指前因子；k为速率常数。实验屮若测得两个不同温度卜•的速率常数，就很容易得到(5)由（5）就可以求出活化能E畀乙酸乙酯皂化反应是一个典型的二级反应，CH3COOC2H5+NaOHTCH3COONa+C2H5OHt=0时，C0Co00t=t时，c°・xc（）・xXXt=8时,00XTC。X—>c设在时间t内生成物的浓度为X,则反应的动力学方程为^=k2（C0_X）21

4、Xtc0(c0-x)(7)本实验使用迫导法测量皂化反应进程小电导率随吋间的变化。设心、兀和心分别代表时间为0、t和co（反应完毕）时溶液的电导率，则在稀溶液中有：k°=A

5、Co^=A2c0^=Aj（c0-x）4-A2x式小A】和A2是与温度、溶剂和电解质的性质冇关的比例常数，由上面的三式可得(8)将（8）式代入（7）式得:k2(9)整理上式得到/rt=-k2c0(rt•心)t+心(10)以兀对作图可得一直线，直线的斜率为-k2c0,由此可以得到反应速率系数k2溶液中的电导（对应于某一电导池）与电导率成正比，因此以电导代替电导率，（10）式也成立。本实验既可采用电导率仪，也可釆用

6、电导仪。2实验操作2.1实验药品、仪器型号及测试装置示意图1•仪器计算机及接口一套（或其他电导数据记录设备）；DDS-11A型电导率仪一台；恒温槽一套；混合反应器3个；电导管2个；20ml移液管2支；10ml移液管2支；0.2ml移液管1支；100ml容量瓶1个；洗耳球一个。2.药品0.02moldm-3NaOH标准溶液（此浓度仅为大概值，具体值需实验前准确滴定）；0.01moldm*3NaAc溶液（此浓度值为NaOH标准溶液的一半）；乙酸乙酯（AR）；新鲜去离子水或蒸憎水。2.2实验条件表1实验条件记录实验前温度（°C）实验后温度（°C）17.818.22.3实验操作步骤及方

7、法要点1.乙酸乙酯溶液的配制配制100ml乙酸乙酯溶液，使其浓度与氢氧化钠标准溶液相同。乙酸乙酯的密度根据下式计算：p/（^-m_3）=924.54-1.168x（r/°C）-1.95xl0_3x（r/°C）2配制方法如下：在100ml容量瓶中装2/3体积的水，用0.2ml刻度移液管吸取所需乙酸乙酯的体积，滴入容量瓶小，加水至刻度，混匀待用。2.仪器和药品准备检查仪器药品，接通电源。设定恒温槽温度为20°C（可根据实际情况调整），用稀释一倍的氢氧化钠溶液调电导率仪指针在大约五分Z四满刻度的位置（注意实验过程中不准在调指针位置），并接通相应设备电源，准备数据采集。3.测量将混合反

8、应器（如图2-9-1所示）置于恒温杷I中，用20ml移液管移収氢氧化钠标准溶液于1池中，再移取20ml乙酸乙酯溶液于2池中，将电导电极插入2池，恒温约10分钟,用洗耳球使1、2池中溶液混合均匀并立即开始电导数据采集，约20分钟后即可停止实验。取适量醋酸钠溶液于电导管中，插入电导电极，恒温后测定醋酸钠溶液的电导率K…（应多次测量，直到显示数据没有太大变化为止）升高温度3〜5°C,重复以上步骤测定反应电导率的变化，玄到35°C左右。图1:混合反应器示意图4.实验注意事项1）温度的变化会严重影响反应速率，因此一定要保证恒温。2）不耍敞口放置NaOH溶液，以防吸收空气中CO2,使其浓度

9、变化。3）混合过程既要快速进行，乂要小心谨慎。不要将溶液挤出混合器。3结果与讨论3.1原始实验数据1）实验相关条件及参数记录实验中：NaOH标准溶液的浓度co为：0.0177(mol/L)配制的乙酸乙酯溶液的密度p,为：0.90313(g/ml)配制的乙酸乙酯溶液的浓度5为：0.0177(mol/L)2)原始实验测量数据为得到心的数值，配制浓度为NaOH—半，即c=0.00885(mol/L)的NaAc溶液，并测定该溶液其在不同实验温度条件下的电导率，所得数据见下表(表2)：表2不同实验温度