【清华】物化实验报告_乙酸乙酯皂化反应速率

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【清华】物化实验报告_乙酸乙酯皂化反应速率

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

1 引言

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

22dc -

=k c dt (1) 将(1)积分可得动力学方程:

0c t 22c 0dc -=k dt c ?? (2)

20

11-=k t c c (3) 式中:0c 为反应物的初始浓度;c 为t 时刻反应物的浓度;2k 为二级反应的反应速率常数。将1/c 对t 作图应得到一条直线,直线的斜率即为2k 。

对于大多数反应,反应速率与温度的关系可以用阿累尼乌斯经验方程式来表示:

a E ln k=lnA-RT

(4) 式中:a 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。 实验中若测得两个不同温度下的速率常数,就很容易得到

21T a 21T 12k E T -T ln

=k R T T ?? ???

(5) 由(5)就可以求出活化能a E 。 乙酸乙酯皂化反应是一个典型的二级反应,

325325CH COOC H +NaOH CH COONa+C H OH →

t=0时, 0c 0c 0 0

t=t 时, 0c -x 0c -x x x

t=∞时, 0 0 0x c → 0x 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

220dx =k (c -x)dt

(6) 2001x k =t c (c -x)

(7) 本实验使用电导法测量皂化反应进程中电导率随时间的变化。设0κ、t κ和κ∞分别代表时间为0、t 和∞(反应完毕)时溶液的电导率,则在稀溶液中有:

010=A c κ

20=A c κ∞

t 102=A (c -x)+A x κ

式中A 1和A 2是与温度、溶剂和电解质的性质有关的比例常数,由上面的三式可得

0t 0

0-x=

-c -κκκκ∞ (8) 将(8)式代入(7)式得: 0t 20t -1k =

t c -κκκκ∞ (9) 整理上式得到

t 20t 0=-k c (-)t+κκκκ∞ (10)

以t κ对t (-)t κκ∞作图可得一直线,直线的斜率为20-k c ,由此可以得到反应速率系数2k 。

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,也可采用电导仪。

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

0.02mol·dm -3NaOH 标准溶液(此浓度仅为大概值,具体值需实验前准确滴定);0.01mol·dm -3NaAc 溶液(此浓度值为NaOH 标准溶液的一半);乙酸乙酯(AR );新鲜去离子水或蒸馏水。

2.2 实验条件

表1 实验条件记录

实验前温度(℃)实验后温度(℃)

17.8 18.2

2.3 实验操作步骤及方法要点

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:

3)

2

3

ρ

m

t

℃-t

/(℃

)

?

=

-

?

-

?-

kg?

95

924

10

(

/

)

.1

/

.

.1

54

(

168

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,滴入容量瓶中,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℃(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之四满刻度的位置(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

将混合反应器(如图2-9-1所示)置于恒温槽中,用20ml移液管移取氢氧化钠标准溶液于1池中,再移取20 ml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К∝。(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℃,重复以上步骤测定反应电导率的变化,直到35℃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) 不要敞口放置NaOH溶液,以防吸收空气中CO2,使其浓度变化。

3) 混合过程既要快速进行,又要小心谨慎。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c 0为:0.0177 (mol/L)

配制的乙酸乙酯溶液的密度ρ1为:0.90313 (g/ml)

配制的乙酸乙酯溶液的浓度c 1为:0.0177 (mol/L)

2) 原始实验测量数据

为得到K ∞的数值,配制浓度为NaOH 一半,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): 测定温度

(℃) NaAc 电导率(K ∞) 平均值 1 2 3 4 5 6 7

8 21.36 3.538 3.537 3.542 3.545 3.535 3.548 3.543

3.534 3.540 26.43 3.961 3.962 3.963 3.964 3.958 3.96 3.965

3.962 31.40

4.549 4.546 4.558 4.545 4.541 4.546

4.547 4.547

3) 原始实验室物化实验软件处理结果见下表(表3):

表3 实验室物化实验软件处理结果

测定温度(℃)

k 2(×0.01L/mol/s ) R Ea (J/mol) 21.36 1.15760 0.99395 28519.57480 26.43 1.49159 0.98958

31.40 1.69777

0.98859 4) 实验相关数据文献值

乙酸乙酯皂化反应Ea = 46000 (J·mol -1)

3.2计算的数据、结果

1) 作t κ—t (-)t κκ∞图,并由直线斜率求出相应温度下的反应速率系数k 2。

利用计算机保存的实验数据记录,选取相应的t κ和t ,在Origin Pro 中以t κ对

t (-)t κκ∞作图,并进行线性拟合。

(a)

K t (Kt-Ki)t

图2 测定温度21.36℃时t κ—t (-)t κκ∞作图和拟合结果

注:Kt 代表t κ,(Kt-Ki)t 代表t (-)t κκ∞,Linear Fit 为线性拟合结果,下同。 通过回归分析,可得标准曲线的方程为:

Y = A + B * X; 其中A = 9.01247; B = -5.54043E-4 = -0.000554043; R = 0.9995

根据此式可以从直线斜率求得21.36℃下的反应速率系数k 2(21.36℃):

斜率m = B = -k 2·c 0= -0.000554043;

则:k 2(21.36℃)= 0.031302 (L/mol/s) = 3.1302 (×0.01L/mol/s)

(b) 测定温度为26.43℃时,作图结果如下图3所示:

K

t (Kt-Ki)t

图3 测定温度26.43℃时t κ—t (-)t κκ∞作图和拟合结果

同前可得:标准曲线的方程为:

Y = A + B * X; 其中A = 9.81134; B = -7.63607E-4 = -0.000763607; R = 0.9986

k 2(26.43℃)= 0.043142 (L/mol/s) = 4.3142 (×0.01L/mol/s)

(c) 测定温度为31.40℃时,作图结果如下图3所示(已去掉无效数据):

K t

(Kt-Ki)t

图4 测定温度31.40℃时t κ—t (-)t κκ∞作图和拟合结果

同前可得:标准曲线的方程为:

Y = A + B * X; 其中A = 10.46300; B = -0.00108605; R = 0.9974

k 2(31.40℃)= 0.0061359 (L/mol/s) = 6.1359 (×0.01L/mol/s)

以上三组数据的结果汇总为下一页表

4:

表4 反应速率常数计算结果汇总

测定温度(℃) k 2(×0.01L/mol/s ) R 21.36

3.1302 0.9995 26.43

4.3142 0.9986 31.40 6.1359 0.9994

2) 利用不同温度下反应速率常数计算活化能Ea

利用表4中的数据,以不同温度下的ln k 对1/T 作图,结果如下图4所示:

l n (k 2)1/T (1/K)

图5 ln k 对1/T 作图和拟合结果

Y = A + B * X; 其中A = 16.9309; B = -6008.8829; R = 0.9991

根据此式可以从直线斜率求得反应活化能a E :

斜率m = B = -Ea/R = -6008.8829,(其中摩尔气体常量R = 8.314472);

则:Ea = -m · R = 49960.66 (J/mol)

3.3讨论分析

1) 测定结果与文献值的比较

由文献值可知:乙酸乙酯皂化反应Ea = 46000 (J·mol -1)

本实验中测得结果为: Ea = 49960.66 (J/mol)

与文献值的相对误差为:ε1(Ea )= (49960.66- 46000/49960.66)×100% = 7.93%

此结果与文献值的偏差较小,考虑到本次实验测定过程中可能存在的各种误差,这一偏差处在正常范围之内,说明实验测定的结果是基本准确的。

利用实验室软件得到的结果为:Ea = 28519.57(J/mol)

与文献值的相对误差为:ε2(Ea )= 38.0%

测定值与文献值之间的偏差较大,说明软件计算出的数值并不准确,而且与课后用Origin Pro 软件处理所得的结果有很大的出入。产生这一差异的原因请见下文。

2) 实验测定值与文献值差异的分析

通过前文分析,我们可以发现用实验室计算机处理的结果与文献值和用Origin Pro 处理的结果有很大差异。产生这一差异的主要原因如下:

(a) 温度为31.40℃数据采集中的异常波动。从图4中可以明显发现,测定温度为

31.40℃时,所得的电导率数据出现异常波动。这是由于在实验室计算机进行电导率数据采集记录的过程中,我们为了查看一下之前的记录数据而打开了Windows的记事本程序。这一操作使得数据记录突然出现跳变(之前的数据则没有任何异常,而且数值稳定下降没有波动)。此后,计算机记录的所有数值都开始出现小范围波动(见图4中后半部分数据点)。这一波动最终得到的数据不准确,从而使得实验结果和文献值之间存在差异。

(b)实验室软件处理时未完全去掉无效数据点。用实验室计算软件对数据进行处理时,我们并没有全部去掉无效的数据点,而课后用Origin Pro处理数据时则舍去了大部分无效的数据。所以用实验室软件计算出来的结果和课后用Origin Pro处理的结果并不一致,且课后所得的结果更加准确。

3)测量过程中产生误差的可能原因及分析

对各个实验过程进行分析,产生误差的可能原因有以下几点:

(a)温度测定过程中产生的误差:在进行温度测定的过程中,由于搅拌器的搅拌不可能使得体系中各部分的温度达到绝对均匀。所以,通过温度计得的是温度计水银球附近液体的温度,此温度与实验测定体系温度不一定完全一致,从而使所测数据和最终计算结果与实际值间存在误差。

(b)实验中环境条件改变产生的误差:在测量过程中,虽然采用恒温槽使得体系的温度处于恒定状态,而且使用电子设备进行温度控制和数据采集,但仍然不能完全保证结果的准确。由于实验中测定仪器直接与外界环境接触,所以当外界环境温度、大气压力和湿度改变时,测量仪器(特别是数据记录和温度控制仪器)所处状态的改变可能影响其性能和测得数据的准确性。

特别是考虑到实验中使用了较多的数字式电子测定仪器,当温度和湿度改变时,电子元件的物理化学特性(如电阻、电容、电感等)很可能发生改变,从而导致所测得数据的误差。

(c)反应体系混合过程中产生的误差:在实验中认为反应体系混合完全且记录起始点准确。但是在实际情况下,由于使用比较简单的洗耳球进行混合,同时人工控制数据记录起始点,所以反应体系很难完全均一地被混合,记录点的准确性也很难保证,由此最终测定的数据也会存在一定误差。

(d)溶液配制产生的误差:由于配制溶液中所使用的移液管,容量瓶等仪器的容积存在误差,因此所配成的溶液浓度和体积并不一定完全和计算时使用的数值一致,由此也可能导致结果的误差。

(e)反应和计算式本身的误差:实际进行的反应也不一定是一个没有偏差的二级反应,溶液电导率测定过程中实际的溶液性质也不可能完全符合无限稀溶液的特性。因此实验所使用的本身就是一个近似准确的方法,误差的存在是不可避免的。

(f)测量仪器的系统误差:由于温度计和数据采集系统本身不可能绝对精确,实验测量过程中也可能存在由此导致的系统误差,影响结果的准确性。

4)对实验中异常现象的分析和讨论

实验室数据记录时的波动:如前所述,我们在采集数据的过程中打开了Windows 记事本,使数据记录出现明显的异常波动。而在无任何操作的情况下进行采集(参见图2和图3中21.36℃和26.43℃的数据点),数据记录则是非常稳定的。

由此可知,实验室记录数据过程中,进行任何一种计算机软件操作,包括点击鼠标或者敲击键盘都有可能影响数据的采集和记录。实验中必须避免这类操作。

5)对仪器装置、操作步骤、实验方法的改进意见及体会

完成此次实验后,我深切地感受到蒸气压实验利用我们所掌握的物化知识,从实验的角度对我们进行了一次充分的训练。结果是次要的,所掌握的实验方法和总结分析才是关键。结合实验过程,我对本项试验有如下几点建议和体会:

(a)数据的采集和记录:这一过程中最大的体会就是一定不要用采集数据中的电脑进行任何操作,否则会使得数据不稳定、不准确。

(b)反应溶液配制和反应过程:实验中,为了避免反应物的挥发,务必要在取完溶

液后及时加盖。移液管应该由同一个同学操作以保证移液过程的可靠性。而在反应中记录数据时,可以提前开始采集数据,之后再混合反应液并记录时间。但要注意后期处理时要在软件中选取适当的数据起始点。

(c)NaAc电导率测定和电导率仪的使用:实验中测定NaAc溶液标准电导率的过

程中,应把装有NaAc溶液的试管始终放在恒温槽内,使得液体与反应体系始终处于同一温度,并注意加上盖子。

(d)电导率仪的使用:每次测定时注意确保电导率测定仪的探头深入液面下,且在

测定中不要拿出液面之外,否则数据会有异常波动。

6)实验的总结与体会

本次物化实验中,物化实验室的曾光洪助教老师对我们进行了耐心的指导,给予了我们热情的帮助。特别是实验前老师为我们详细讲解了装置的使用和易出现的问题,使我们在随后的实验中能够从容应对和处理各种情况。

而且,老师还会为拓展我们的知识而在实验中引导我们思考和回答一些与实验有关的问题,让我受益良多。如果没有各位老师和助教的辛勤准备和付出,我们绝对无法顺利的完成本次的实验。非常感谢您,您辛苦乐!

4 结论

本次实验运用电导法测定了乙酸乙酯皂化反应的化学速率常数和活化能,结果如下:

表5 课后Origin Pro软件处理结果汇总

测定温度(℃)k2(×0.01L/mol/s)R Ea (J/mol)

21.36 3.1302 0.9995

26.43 4.3142 0.9986

49960.66

31.40 6.1359 0.9994

利用实验室计算软件对数据进行处理,得到的结果如下:

表6 实验室物化实验软件处理结果汇总

测定温度(℃)k2(×0.01L/mol/s)R Ea (J/mol)

21.36 1.15760 0.99395

26.43 1.49159 0.98958

28519.57480

31.40 1.69777 0.98859

5 参考文献

[1]李德忠,化学通报,1992,(9) 53~55

[2]金家骏,化学通报,1974,(3);1981,(11)

[3]清华大学化学系物理化学实验编写组,《物理化学实验》,清华大学出版社,1991,201~209

[4]淮阴师范学院化学系,《物理化学实验》,高等教育出版社,2002,141~148

[5]Ed. by R. C. Weast. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 58th Ed. Ohio CRC Press, 1977

[6]华侨大学材料学院,《物理化学实验指导》,2007,11-28~29

6 附录

思考题:

1.配制乙酸乙酯溶液时,为什么在容量瓶中要先加入部分蒸馏水?

答:因为若直接加入干燥的容量瓶中,由于乙酸乙酯所取的量较少,而且容易挥发,所以会使倒入的溶质有一部分逸出容量瓶而损失,引起最终配制溶液的浓度不准确,所以需要在容量瓶中先加入部分蒸馏水。

2. 为什么乙酸乙酯和NaOH 溶液浓度必须足够稀?请推导出公式κ0=A 1·c 0中A 1的表达式,

从而说明其为常数的条件。

答:实验中是通过测定溶液的电导率来计算乙酸乙酯皂化反应速率系数k 和反应活化能Ea ,只有当溶液足够稀时,才能认为溶液中的离子数符合离子独立运动定律;而且因为本反应是二级反应,根据所使用的计算公式,乙酸乙酯的浓度应与氢氧化钠的浓度相同而且如果氢氧化钠的浓度较高,电导率的变化与其初值相比将会很小,实验的灵敏度不高,结果不准确。综上,NaOH 溶液和乙酸乙酯应该足够稀。

无限稀薄溶液中,对某一溶质而言Λm ∞=Λm,+∞ + Λm ,-∞。最初的电导率κ0实际上是初始时刻溶液(可视为标准NaOH 溶液)中正负离子电导率之和,所以公式κ0=A 1·c 0中:

A 1 = Λm,+∞(溶液) + Λm ,-∞(溶液),即 ()()()0NaOH 1m m

00+m A c c NaOH Na OH κκ∞∞∞-===ΛΛ+Λ= 由此可知,A 1是常数的条件是溶液无限稀,这是由于根据离子独立移动定律,在一定温度下无限稀溶液中,每种离子摩尔电导率Λm,B ∞为常数,不受其它离子影响从而A 1不变。 (注:以上计算中因为乙酸乙酯和乙醇对电导率的贡献相对NaOH 很小,故予以忽略。)

3. 若配制溶液时用的不是去离子水,电导管和混合器未洗干净,对实验结果有影响? 答:配溶液不用去离子水或者未洗净反应器,则可能使得反应体系中存在能够使溶液电导率增大的杂质,从而使κt 值增大。由公式k t =-k cat (k t -k ∞)+k 0可知,κt 的增大将导致κt 与(κt -κ∞)t 不呈线性关系,影响实验结果的准确性。此外,如果管壁上的杂质在反应过程中逐渐溶解,则会使κt 的变化将不再完全由本反应造成,使得测定结果不准确。

4. 预先单独用NaOH 溶液来调整电导率仪有何作用?

答: 利用稀释一倍的标准NaOH 溶液对电导仪的示数进行校正,使得该溶液的电导率约在0.8左右,由于反应过程中溶液电导率不断下降,因此这样操作让随后实验过程中所测定的数值处在电导仪的有效测量范围之内。(注:实验时将同浓度NaOH 与乙酸乙酯溶液等体积混合,因此开始反应时NaOH 溶液浓度为标准溶液一半,而此溶液电导率可视为κ0,即未发生反应时溶液的电导率)

5. 混合反应器设计思想是什么?请提出其他的混合方法。

答:混合反应器主要使NaOH 在可记录的某时刻瞬时进入乙酸乙酯中切混合均匀,开始反应。亦可用漏斗加入并用磁力搅拌其搅拌进行混合,并记录加入时间即可。

答:设计思想:混合反应器在挤压洗耳球时将左管中的液体压到右管中去,在慢慢松开洗耳球时,液体又会从右管吸入左管中,经过多次挤压洗耳球可以达到很好的混合效果。

其他混合方法:可以直接利用注射器将同样温度的氢氧化钠溶液注射到装有乙酸乙酯的试管中,再用注射器将混合液吸入,并快速压回到试管里,就可以混合完全。也可用漏斗加入溶液并用磁力搅拌其搅拌进行混合。

6. 如何用化学方法来测定此反应速率常数?

答:如用化学方法测定此反应速率常数,则需要通过化学分析法测定反应达体系中各物质的浓度。对此反应而言,可采用同一浓度NaOH 和乙酸乙酯溶液等体积混合,使初始反应物浓度相同,进而只需测定体系中NaAc 或者乙醇的浓度即可。根据此反应特点,可采取测定溶液pH 值得方法进行。或者,可以使用停止反应测定体系组成的方法,如采取骤冷、稀释或加入阻化剂使反应停止,然后进行组成分析。

反应时实验报告

减法反应时实验 鄢婷婷院芬新鋆国祥 【摘要】本实验通过荷兰心理学家F.C.唐德斯的研究结果,了解基本反应时的概念和测定方法,测量最基本的三种反应时,即简单、选择、辨别反应时。设计阶段反应时实验,运用唐德斯减法反应时原理进行计算。结果发现:每个被试的简单反应实验的总耗时比选择和辨别反应实验是总耗时都短;个体间存在差异。 【关键词】简单反应时,选择反应时,辨别反应时,个体差异 1引言 反应时的研究是心理学研究中的一个传统课题。自19世纪中叶以来,反应时作为一个心理指标在个体差异的研究中有着重要的作用,它在智力测验、人格测验中常被定为必测项目。反应时的测量为推测不能直接观察到的心理过程打开了一个窗口。 反应时是指从刺激呈现到做出反应之间所经历的时间。一个完整的反应过程由五部分组成:(1)感受器将物理或化学刺激转化为神经冲动的时间;(2)神经冲动由感受器到大脑皮质的时间;(3)大脑皮质对信息进行加工的时间;(4)神经冲动由大脑皮质传至效应器的时间;(5)效应器做出反应的时间。 实验者可根据测试的目的,选择不同的测量项目。例如:要了解被试的选择反应所用的时间,就要测b反应时和c反应时。b反应时和c反应时的差就是被试的选择反应所花费的时间。如想知道被试辨别刺激的时间,就要测量他的a反应时和c反应时。本实验分为三个部分进行,第一部分测选择反应时,第二部分测辨别反应时,第三部分测简单反应时。 反应时,又称反应潜伏期(response latencies),是指个体从接受刺激作用开始到开始做出外部反应之间的这段时间。它与我们通常听说的动作完成所需要的时间是有差别的。反应时间包括刺激引起感官的活动,神经的传递,大脑的加工活动及效应器官接受冲动做出反应等所耗费的时间,其中以大脑活动占时最多。反应时的研究并非始于心理学,其最早开始于天文学。1976年,英国格林尼治天文台长马斯基林在使用“眼耳”法观察星体经过望远镜中的铜线时发现其助手比他观察时间慢约半分钟。1823年德国天文学家贝塞尔和天文学家阿格兰德对此现象加以认真研究,确定了人差方程式。1850年赫尔姆霍茨成功地测定了蛙的运动神经传导速度约为26米/秒。而将反应时正式引入心理学领域的是唐德斯。他意识到可以利用反应时来测量各种心理活动所需的时间,并发展了三种反应时任务,后人将它们成为唐德斯反应时ABC。

乙酸乙酯皂化反应实验报告

乙酸乙酯皂化反应速度常相数的测定 一、实验目的 1.通过电导法测定乙酸乙酯皂化反应速度常数。 2.求反应的活化能。 3.进一步理解二级反应的特点。 4.掌握电导仪的使用方法。 二、基本原理 乙酸乙酯的皂化反应是一个典型的二级反应: 325325CH COOC H OH CH COO C H OH --+??→+ 设在时间t 时生成浓度为x ,则该反应的动力学方程式为 ()()dx k a x b x dt - =-- (8-1) 式中,a ,b 分别为乙酸乙酯和碱的起始浓度,k 为反应速率常数,若a=b,则(8-1)式变为 2()dx k a x dt =- (8-2) 积分上式得: 1() x k t a a x =?- (8-3) 由实验测的不同t 时的x 值,则可根据式(8-3)计算出不同t 时的k 值。如果k 值为常数,就可证明反应是二级的。通常是作 () x a x -对t 图,如果所的是直线,也可证明反应是二级 反应,并可从直线的斜率求出k 值。 不同时间下生成物的浓度可用化学分析法测定,也可用物理化学分析法测定。本实验用电导法测定x 值,测定的根据是: (1) 溶液中OH -离子的电导率比离子(即3CH COO -)的电导率要大很多。因此,随着反应的进行,OH -离子的浓度不断降低,溶液的电导率就随着下降。 (2) 在稀溶液中,每种强电解质的电导率与其浓度成正比,而且溶液的总电导率

就等于组成溶液的电解质的电导率之和。 依据上述两点,对乙酸乙酯皂化反应来说,反映物和生成物只有NaOH 和NaAc 是 强电解质,乙酸乙酯和乙醇不具有明显的导电性,它们的浓度变化不至于影响电导率的数值。如果是在稀溶液下进行反应,则 01A a κ= 2A a κ∞= 12()t A a x A x κ=-+ 式中:1A ,2A 是与温度、溶剂、电解质NaOH 和NaAc 的性质有关的比例常数; 0κ,κ∞分别为反应开始和终了是溶液的总电导率;t κ为时间t 时溶液的总电导率。由此三 式可以得到: 00( )t x a κκκκ∞ -=- (8-4) 若乙酸乙酯与NaOH 的起始浓度相等,将(8-4)式代入(8-3)式得: 01t t k ta κκκκ∞ -= ?- (8-5) 由上式变换为: 0t t kat κκκκ∞-= + (8-6) 作0~ t t t κκκ-图,由直线的斜率可求k 值,即 1m ka = ,1k ma = 由(8-3)式可知,本反应的半衰期为: 1/21 t ka = (8-7) 可见,两反应物起始浓度相同的二级反应,其半衰期1/2t 与起始浓度成反比,由(8-7)式可知,此处1/2t 亦即作图所得直线之斜率。 若由实验求得两个不同温度下的速度常数k ,则可利用公式(8-8)计算出反应的活化能a E 。

化学实验报告——乙酸乙酯的合成

乙酸乙酯的合成 一、 实验目的和要求 1、 通过乙酸乙酯的制备,加深对酯化反应的理解; 2、 了解提高可逆反应转化率的实验方法; 3、 熟练蒸馏、回流、干燥、气相色谱、液态样品折光率测定等技术。 二、 实验内容和原理 本实验用乙酸与乙醇在少量浓硫酸催化下反应生成乙酸乙酯: 243323252H SO CH COOH CH CH OH CH COOC H H O ++ 副反应: 24 32322322H SO CH CH OH CH CH OCH CH H O ???→+ 由于酯化反应为可逆反应,达到平衡时只有2/3的物料转变为酯。为了提高酯的产率,通常都让某 一原料过量,或采用不断将反应产物酯或水蒸出等措施,使平衡不断向右移动。因为乙醇便宜、易得,本实验中乙醇过量。但在工业生产中一般使乙酸过量,以便使乙醇转化完全,避免由于乙醇和水及乙酸乙酯形成二元或三元共沸物给分离带来困难,而乙酸通过洗涤、分液很容易除去。 由于反应中有水生成,而水和过量的乙醇均可与乙酸乙酯形成共沸物,如表一表示。这些共沸物的沸点都很低,不超过72 ℃,较乙醇的沸点和乙酸的沸点都低,因此很容易被蒸馏出来。蒸出的粗馏液可用洗涤、分液除去溶于其中的乙酸、乙醇等,然后用干燥剂去除共沸物中的水分,再进行精馏便可以得到纯的乙酸乙酯产品。 表一、乙酸乙酯共沸物的组成与沸点 三、 主要物料及产物的物理常数 表二、主要物料及产物的物理常数

四、主要仪器设备 仪器100mL三口烧瓶;滴液漏斗;蒸馏弯头;温度计;直形冷凝管;250mL分液漏斗;50mL锥形瓶3个;25mL梨形烧瓶;蒸馏头;阿贝(Abbe)折光仪;气相色谱仪。 试剂冰醋酸;无水乙醇;浓硫酸;Na2CO3饱和溶液;CaCl2饱和溶液;NaCl饱和溶液。 五、实验步骤及现象 表三、实验步骤及现象

简单反应时实验报告

简单反应时实验报告 雷飞心理班20131340001 1.引言 从刺激呈现到做出反应之间所经历的时间称为反应时。反应时的研究是心理学研究中的一个传统课题。自19世纪中叶以来,反应时作为一个心理指标在个体差异的研究中有着重要的作用,它在智力测验、人格测验中常被定为必测项目。反应时的测量为推测不能直接观察到的心理过程打开了一个窗口。一个完整的反应过程由五部分组成:(1)感受器将物理或化学刺激转化为神经冲动的时间;(2)神经冲动由感受器到大脑皮质的时间;(3)大脑皮质对信息进行加工的时间;(4)神经冲动由大脑皮质传至效应器的时间;(5)效应器作出反应的时间。 本实验采用的是荷兰心理学家F.C.唐德斯的研究结果。测量最基本的三种反应时,即简单、选择、辨别反应时。唐德斯将它们分别命名为:a、b、c反应时。 三种反应时有如下关系: 简单反应时a简单 选择反应时b简单辨别刺激选择反应 辨别反应时c简单辨别刺激 实验者可根据测试的目的,选择不同的测量项目。例如:要了解被试的选择反应所用的时间,就要测他的b反应时和c反应时。b反应时和c反应时的差就是他选择反应所花费的时间。如想知道被试辨别刺激的时间,就要测量他的a反应时和c反应时。 2.方法 2.1被试 新乡医学院心理学系2013级心理班全体学生公21人,男8名,女13名,年龄19——22岁。 2.2仪器 计算机及PsyTech心理实验系统。 2.3程序 简单反应时(a反应时) 在测试中呈现的刺激和要求被试做出的反应都只有一个,且固定不变。本实验程序可测量视觉、听觉两种简单反应时。视觉的刺激为一绿圆,听觉的刺激为773Hz纯音。测量方式一样,被试均使用一号接口反应盒的绿键做反应。测30次,每次预备后间隔2秒呈现刺激。如果测试中被试在准备阶段有抢先现象,则该次结果无效,并由计算机剔除并警告抢码被试。另外以每5次呈现为一组,随机加入空白的探测刺激2秒,如有被试在此时抢码,则警告抢码被试,且本组实验将重新进行。最后以有效的结果均值为其简单反应时。 3.结果

乙酸乙酯皂化反应实验报告(详细参考)

浙江万里学院生物与环境学院 化学工程实验技术实验报告 实验名称:乙酸乙酯皂化反应 姓名成绩 班级学号 同组姓名实验日期 指导教师签字批改日期年月日

一、实验预习(30分) 1.实验装置预习(10分)_____年____月____日 指导教师______(签字)成绩 2.实验仿真预习(10分)_____年____月____日 指导教师______(签字)成绩 3.预习报告(10分) 指导教师______(签字)成绩 (1)实验目的 1.用电导率仪测定乙酸乙酯皂化反应进程中的电导率。 2.掌握用图解法求二级反应的速率常数,并计算该反应的活化能。 3.学会使用电导率仪和超级恒温水槽。 (2)实验原理 乙酸乙酯皂化反应是个二级反应,其反应方程式为 CH3COOC2H5+Na++OH-→CH3COO-+Na++C2H5OH 当乙酸乙酯与氢氧化钠溶液的起始浓度相同时,如均为a,则反应速率表示为 (1)式中,x为时间t时反应物消耗掉的浓度,k为反应速率常数。将上式积分得 (2) 起始浓度a为已知,因此只要由实验测得不同时间t时

的x值,以对t作图,应得一直线,从直线的斜率便可求出k值。 乙酸乙酯皂化反应中,参加导电的离子有OH-、Na+和CH3COO-,由于反应体系是很稀的水溶液,可认为CH3COONa是全部电离的,因此,反应前后Na+的浓度不变,随着反应的进行,仅仅是导电能力很强的OH-离子逐渐被导电能力弱的CH3COO-离子所取代,致使溶液的电导逐渐减小,因此可用电导率仪测量皂化反应进程中电导率随时间的变化,从而达到跟踪反应物浓度随时间变化的目的。 令G0为t=0时溶液的电导,G t为时间t时混合溶液的电导,G∞为t=∞(反应完毕)时溶液的电导。则稀溶液中,电导值的减少量与CH3COO-浓度成正比,设K为比例常数,则 由此可得 所以(2)式中的a-x和x可以用溶液相应的电导表示,将其代入(2)式得: 重新排列得: (3) 因此,只要测不同时间溶液的电导值G t和起始溶液的电导值G0,然后 以G t对作图应得一直线,直线的斜率为,由此便求出某温 度下的反应速率常数k值。由电导与电导率κ的关系式:G=κ代入(3)式得: (4) 通过实验测定不同时间溶液的电导率κt和起始溶液 的电导率κ0,以κt,对作图,也得一直线,从直线的斜率也可求出反应速率数k值。如果知道不同温度下的反应速率常数k(T2)和k(T1),根据Arrhenius公式,可计算出该反应的活化能E和反应半衰期。 (5)

乙酸乙酯实验报告

青岛大学实验报告 2011年11月30日姓名唐慧系年级08级应用化学组别同组者 科目有机化学题目乙酸乙酯的制备仪器编号 一、实验目的 1.掌握酯化反应原理以及由乙酸和乙醇制备乙酸乙酯的方法。 2.学会回流反应装置的搭置方法。 3.复习蒸馏、液体的洗涤与干燥、分液漏斗的使用等基本操作。 二、实验原理 1.本实验用冰醋酸和乙醇(过量)为原料,利用浓硫酸的吸水作用使反应顺利进 行。除生成乙酸乙酯的主反应外,还有生成乙醚等的副反应。 主反应 副反应 2.物理常数 名称相对分 子质量 性状 折射 率 相对 密度 熔点/℃ 沸点 /℃ 溶解度/g·(100mL溶剂)-1 水醇醚 冰醋酸60.05 无色 液体 1.3698 1.049 16.6 118.1 ∞∞∞ 乙醇46.07 无色 液体 1.3614 0.78 -117 78.3 ∞∞∞ 乙酸乙酯88.1 无色 液体 1.3722 0.905 -84 77.15 8.6 ∞∞ 2CH3CH2OH 浓H2SO4 140℃ (CH3CH2)2O+H2O CH3CH2OH 浓H2SO4 170℃ CH2=CH2+H 2 O CH3COOH+CH 3 CH2OH 浓 H2SO4 CH3COOCH2CH3+H2O

3. 乙酸乙酯的三维结构 乙酸乙酯三维图像 三、仪器试剂 仪器:100mL 圆底烧瓶,冷凝管,温度计,分液漏斗,水浴锅,维氏分馏柱,锥形瓶,接引管等。 试剂: 名称 规格 用量 冰醋酸 化学纯 50mL 乙醇 95% 50mL 浓硫酸 化学纯 50mL 碳酸钠 饱和溶液 50mL 氯化钠 饱和溶液 50mL 氯化钙 饱和溶液 50mL 硫酸镁 无水固体 10g 四、实验装置 五、实验流程 反应装置 蒸出装置 蒸馏装置

乙酸乙酯实验报告

乙酸乙酯皂化反应速率常数测定 实验日期: 提交报告日期: 带实验的老师 一、 引言 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。 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 22dc - =k c dt (1) 将(1)积分可得动力学方程: c t 22c 0dc -=k dt c ?? (2) 20 11-=k t c c (3) 式中:0c 为反应物的初始浓度;c 为t 时刻反应物的浓度;2k 为二级反应的反应速率常数。将1/c 对t 作图应得到一条直线,直线的斜率即为2k 。 对于大多数反应,反应速率与温度的关系可以用阿累尼乌斯经验方程式来表示: a E ln k=lnA-RT (4) 式中:a 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。 实验中若测得两个不同温度下的速率常数,就很容易得到 21T a 21T 12k E T -T ln =k R T T ?? ??? (5) 由(5)就可以求出活化能a E 。 乙酸乙酯皂化反应是一个典型的二级反应,

325325CH COOC H +NaOH CH COONa+C H OH → t=0时, 0c 0c 0 0 t=t 时, 0c -x 0c -x x x t=∞时, 0 0 0x c → 0x 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 220dx =k (c -x)dt (6) 2001x k =t c (c -x) (7) 本实验使用电导法测量皂化反应进程中电导率随时间的变化。设0κ、t κ和κ∞分别代表时间为0、t 和∞(反应完毕)时溶液的电导率,则在稀溶液中有: 010=A c κ 20=A c κ∞ t 102=A (c -x)+A x κ 式中A 1和A 2是与温度、溶剂和电解质的性质有关的比例常数,由上面的三式可得 0t 00-x= -c -κκκκ∞ (8) 将(8)式代入(7)式得: 0t 20t -1k = t c -κκκκ∞ (9) 整理上式得到 t 20t 0=-k c (-)t+κκκκ∞ (10) 以t κ对t (-)t κκ∞作图可得一直线,直线的斜率为20-k c ,由此可以得到反应速率系数2k 。 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,也可采用电导仪。 3实验操作 3.1 实验用品

实验报告(简单反应时)

光简单反应时和声简单反应时 一、引言 简单反应时是指给被试呈现单一刺激,并要求他们只做单一反应,这时刺激—反应之间的时间间隔就是简单反应时。测试时被试的任务很简单,他预先知道将有什么样的刺激出现以及需要作出什么样的反应。反应时是心理学中最常用的因变量之一,唐德斯最早对反应时进行了划分,划分为简单反应时和选择反应时等。而心理学之父冯特很快就意识到唐德斯指出了实验心理学的一条重要途径,即心理活动的时间测定工作。之后他带领他的学生对简单反应时进行了一系列的测量,他的学生卡特尔和屈尔佩后来都建立了专门的反应时实验室。卡特尔还做了许多关于简单反应时的实验,他认为被试在做简单反应时,其注意力完全集中于那个将出现的刺激和那个将运动的手指上,当刺激到来时,眼睛-大脑-手指之间的神经通路早已准备好了,因此反应很快。冯特的另一个学生,屈尔佩则发展出一种内省的方法,来研究简单反应时与复杂反应时,其学生还证明了准备定势对反应时影响。由于反应时是一个很敏锐的反应变量指标,因而可以作为反应速度的快慢、反应前后心理活动过程的客观指标,在实践中可作为职业选拔的指标。本次实验的目的在于研究简单反应时存在的个体差异以及是否存在感觉通道差异。 二、方法 1.被试:女,20岁(4人);男,21(2人),被试身体健康,视力、听力均正常。 2.仪器与材料:EP2004型心理实验台及EPT202-5反应时装置。 3.程序: 1.将主机与附机EPT202-5反应时装置连接好,打开电源,按<运行/待机>键。 2.主试根据显示屏内容设置:联机模式→简单反应时→学号→姓名→次数(20) →选择刺激光(颜色任选),向被试讲完指导语后,按<确定>键,主机背后的绿色指示灯亮,提示被试实验开始。 3.呈现绿色指示灯后,被试即可开始进行测试。被试手按EPT202-5反应时上的〈启始位〉键,等待0.5-2.0秒后,将呈现光刺激。被试看到光刺激后,手指迅速离开〈启始位〉键。反应时记录从光刺激呈现开始,到被试离开〈启始位〉键结束。实验中,如被试不再按住〈启始位〉键,仪器将自动进入等待状态,直到重新按住〈启始位〉键,才会发出下一次刺激。如此往复,直到黄色指示灯亮,实验结束。 4.同一被试刺激光的颜色要一致,不能中途变化。正式实验前要被试进行练习,以熟

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定 一、实验目的 1.学习电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的原理和方法以及活化能的测定方法; 2.了解二级反应的特点,学会用图解计算法求二级反应的速率常数; 3.熟悉电导仪的使用。 二、实验原理 (1)速率常数的测定 乙酸乙酯皂化反应时典型的二级反应,其反应式为: CH 3COOC 2H 5+NaOH = CH 3OONa +C 2H 5OH t=0 C 0 C 0 0 0 t=t Ct Ct C 0 - Ct C 0 -Ct t=∞ 0 0 C 0 C 0 速率方程式 2kc dt dc =- ,积分并整理得速率常数k 的表达式为: t 0t 0c c c c t 1k -?= 假定此反应在稀溶液中进行,且CH 3COONa 全部电离。则参加导电离子有Na + 、OH -、CH 3COO -,而Na +反应前后不变,OH -的迁移率远远大于CH 3COO -,随着反 应的进行, OH - 不断减小,CH 3COO -不断增加,所以体系的电导率不断下降,且体系电导率(κ) 的下降和产物CH 3COO -的浓度成正比。 令0κ、t κ和∞κ分别为0、t 和∞时刻的电导率,则: t=t 时,C 0 –Ct=K (0κ-t κ) K 为比例常数 t→∞时,C 0= K (0κ-∞κ) 联立以上式子,整理得:

∞+-?= κκκκt kc 1t 00t 可见,即已知起始浓度C 0,在恒温条件下,测得0κ和t κ,并以t κ对t t 0κκ-作图,可得一直线,则直线斜率0 kc 1 m = ,从而求得此温度下的反应速率常数k 。 (2)活化能的测定原理: )11(k k ln 2 1a 12T T R E -= 因此只要测出两个不同温度对应的速率常数,就可以算出反应的表观活化能。 三、仪器与试剂 电导率仪 1台 铂黑电极 1支 大试管 5支 恒温槽 1台 移液管 3支 氢氧化钠溶液(0.02mol/L ) 乙酸乙酯溶液(0.02mol/L ) 四、实验步骤 1.标定NaOH 溶液及乙酸乙酯溶液的配制 计算标定0.023/dm mol NaOH 溶液所需的草酸二份,放入锥形瓶中,用少量去离子水溶解之,标定溶液。计算出配制与NaOH 等浓度的乙酸乙酯溶液100mL 所需化学纯乙酸乙酯的质量,根据不同温度下乙酸乙酯的密度计算其体积(乙酸乙酯的取样是通过量取一定量的体积),于ml 100容量瓶中加入约3/2容积的去离子水,然后用1mL 移液管吸取所需的乙酸乙酯加入容量瓶中,加水至刻度,摇匀。 2.调节恒温水浴调节恒温水浴温度为30℃1.0±℃。 3.电导率0K 的测定 用mL 20移液管量取去离子水及标定过的NaOH 溶液各mL 20,在干燥的100mL 烧杯中混匀,用少量稀释后的NaOH 溶液淋洗电导电极及电极管3次,装入适量的此NaOH 溶液于电极管中,浸入电导电极并置于恒温水浴中恒温。将

反应时测试实验报告

反应时测定实验报告 专业: 安全工程 指导教师: 陈明利 组员: 欧泽兵胡良民 于清华李欣燃 张琛晨王旭

2014年7月20日 反应时测试实验 【实验目的】 (1)学会测量视觉简单反应时、选择反应时的方法; (2)比较视觉简单平均反应时、选择平均反应时之间的差别; (3)探索简单平均反应时与练习次数的关系; 【实验设备】 BD-II-510A型反应时测定仪 【实验方法】 用反应时测定仪对本小组1女5男做视觉反应时的测量实验。 【实验结果】 记录简单反应时和选择反应时的平均值,并制作不同类型的平均反应时的折线图;不同被试简单反应时和选择反应时的折线图。 【实验理论依据】 反应时可以说是心理学中常用的反应变量之一,它是指刺激施与有机体之后到反应开始所需要的时间。刺激作用于感官(如眼睛、耳朵)引起感官兴奋,兴奋传到大脑,并对其加工,再通过传出神经传到运动器官,反应器接受神经冲动,产生一定反应,这个过程可用时间作为标志来测量,这就是反应时。通常,反应时可分为简单反应时、辨别反应时、选择反应时三类。 简单反应时是指给被试呈现单一刺激,同时要求他们只作单一的反应,这时刺激—反应之间的时间间隔就是反应时。简单反应时的实验已有一百多年的历史,最早始于天文学家对“人差方程”的研究,赫希在1861~1865年间测量了视觉与触觉的“生理时间”,得到简单反应时的时值,光为180毫秒,声为140毫秒,触觉为140毫秒,这些数据到今天还算是相当标准的。 辨别反应时是指当呈现两个或两个以上的刺激时,要求被试对某一特定的刺激作出反应,对其它刺激不做反应,被试在刺激呈现到做出辨别反应的这段时间,就是被试的辨别反应时,又称为C反应时。 选择反应时就是根据不同的刺激物,在各种可能性中选择一种符合要求的反应,并执行该反应所需要的时间。在此过程中被试既要辨别当前出现的是哪个刺激,又要根据出现的刺激选择事先规定的反应。这种反应更能体现人的智能和能力。在选择反应时中,选择数越多,则选择反应时越长,选择任务越复杂,则反应时也越长。对选择反应时作出系统区分的当属唐德斯(1868),他运用减因

乙酸乙酯皂化反应实验报告精选doc

浙江万里学院生物与环境学院化学工程实验技术实验报告 实验名称:乙酸乙酯皂化反应

一、实验预习(30分) 1.实验装置预习(10分)_____年____月____日 指导教师______(签字)成绩 2.实验仿真预习(10分)_____年____月____日 指导教师______(签字)成绩 3.预习报告(10分) 指导教师______(签字)成绩 (1)实验目的 1.用电导率仪测定乙酸乙酯皂化反应进程中的电导率。 2.掌握用图解法求二级反应的速率常数,并计算该反应的活化能。 3.学会使用电导率仪和超级恒温水槽。 (2)实验原理 乙酸乙酯皂化反应是个二级反应,其反应方程式为 CH3COOC2H5+Na++OH-→CH3COO-+Na++C2H5OH 当乙酸乙酯与氢氧化钠溶液的起始浓度相同时,如均为a,则反应速率表示为

(1) 式中,x为时间t时反应物消耗掉的浓度,k为反应速率常数。将上式积分得 (2) 起始浓度a为已知,因此只要由实验测得不同时间t时的x值,以对t作图,应得一直线,从直线的斜率便可求出k值。

乙酸乙酯皂化反应中,参加导电的离子有OH-、Na+和CH3COO-,由于反应体系是很稀的水溶液,可认为CH3COONa是全部电离的,因此,反应前后Na+的浓度不变,随着反应的进行,仅仅是导电能力很强的OH-离子逐渐被导电能力弱的CH3COO-离子所取代,致使溶液的电导逐渐减小,因此可用电导率仪测量皂化反应进程中电导率随时间的变化,从而达到跟踪反应物浓度随时间变化的目的。 令G0为t=0时溶液的电导,G t为时间t时混合溶液的电导,G∞为t=∞(反应完毕)时溶液的电导。则稀溶液中,电导值的减少量与CH3COO-浓度成正比,设K为比例常数,则 由此可得 所以(2)式中的a-x和x可以用溶液相应的电导表示,将其代入(2)式得:

(整理)实验八十二电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数题目.

实验八十二 电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数 一、预习提问 1、简述电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数的实验原理。 答:乙酸乙酯皂化反应是一个二级反应,其反应式为: CH 3COOC 2H 5 +Na + + OH - → CH 3COO - + Na + +C 2H 5OH 随着反应的进行,OH -离子浓度减低,使得溶液的电导率逐渐减少。故用电导率法测定反应速率。 2、书上要测的是溶液的电导值,而我们测定的是溶液的电导率值,对结果有无影响? 答:没有影响,该实验是以()()0t t κκκκ∞--对t 作图 ,而电导池常数被约去,对())0t t κκκκ∞--没有影响。 3、实验中,初始浓度过大或过小,对实验有何影响? 答:初始浓度过大,离子就不能完全电离,不能以() ckt t t =--∞κκκκ0作图。 初始浓度过小,则电导率变化太小影响准确度。 4、可否将NaOH 溶液稀释一倍后测得的电导率值作为皂化反应的初始电导率?为什么? 答:可以,乙酸乙酯不具有明显的电导率。 5、如何测得乙酸乙酯皂化反应的活化能? 答:测定不同温度下的反应速率常数k 1,k 2 。根据阿仑尼乌斯(Arrhenius)公式

ln ()k k Ea R T T 212111=--来计算Ea 的值 计算得到。 二、书后思考题 1.反应分子数与反应级数是两个完全不同的概念,反应级数只能通过实验来确定。试问如何从实验结果来验证乙酸乙酯皂化反应为二级反应 ? 2.乙酸乙酯的皂化反应为吸热反应,试问在实验过程中如何处置这一影响而是使实验得到较好的结果? 答:采用稀溶液控制反应速率,并适当搅拌。 3.如果和溶液均为浓溶液,试问能否用此方法求得K 值?为什么? 答:不能。因为影响因素太多,在浓的溶液中不可认为CH 3COONa 全部电离,该反应的逆反应不能忽略,此时不可以认为体系电导率值的减少与CH 3COONa 的浓度x 的增加量成正比。 4.为什么两溶液混合一半是就开始计时? 答:因为溶液要尽快混合,而且反应速率较快,电导率也下降较快,所以加入一半时,就开始计时。

测量反应时的实验报告

测量反应时的实验报告 Prepared on 22 November 2020

实验报告——反应时的测量 一、摘要:本次试验的目的是学习视觉简单反应时、选择反应时和辨别反应时的测定方法以及仪器的使用、材料的整理计算,并比较三种反应时的时间差异以及探讨影响反应时的因素。通过计算比较发现,选择反应时最长,简单反应时最短。 二、关键词:简单反应时 三、引言 1、解释术语 简单反应时:一个反应仅对应于一个刺激,当一个刺激呈现时,就立即对其作出反应,这种反应时间也成为A反应时间; 2、实验目的:通过反应时实验学习使用减法反应时法。 四、方法 1、被试:吉林化工学院,资源与环境工程学院,安全工程专业。 2、仪器:反应时测试仪器 3、实验过程 (1)准备工作:接通仪器电源,主试打开开关,选择简单反应时实验按钮,等到仪器左边第一个灯亮起的同时,告知被试实验开始,然后开始正式实验过程。 (2)练习操作:被试坐在仪器的正前方,用一根手指放在按压器上,当听到主试“开始”的信号时,被试集中注意,约两三秒钟后,刺激开始间隔出现。当被试看到主试要求给出反应的刺激颜色时,立即按压。当听到简单反应时完成的提示音时,按“打印”键打印数据。练习实验作2-3次。 (3)正式实验: A、简单反应时

①主试选择一种颜色,并且告诉被试,选择颜色---红色。然后被试按照练习操作步骤中的做法,只要一看到显示灯亮了就按按钮,如此反复做20次,然后打印出实验数据。 ②当被试提前做出反应或者做出错误反应或者反应时间超过4秒时,仪器自动进行系统复位,重新进行实验。 ③一直做完20次后,仪器自动提示实验完毕。 B、选择反应时 ①这次实验主试不用选择颜色。被试按照练习操作步骤中的做法,只要一看到显示灯亮了就按与显示灯相对应颜色的按钮,如此反复做20次,然后打印出实验数据。 ②当被试提前做出反应或者做出错误反应或者反应时间超过4秒时,仪器自动进行系统复位,重新进行实验。 ③一直做完20次后,仪器自动提示实验完毕。 C、辨别反应时 ①主试选择一种颜色,并且告诉被试,选择颜色---红色。然后被试按照练习操作步骤中的做法,只要一看到显示灯是红色就按按钮,其他颜色则不做操作。如此反复做20次,然后打印出实验数据。 ②当被试提前做出反应或者做出错误反应或者反应时间超过4秒时,仪器自动进行系统复位,重新进行实验。 ③一直做完20次后,仪器自动提示实验完毕。 五、实验结果 1、实验数据结果处理 被试简单反应时 (s)选择反应时 (s) 辨别反应时 (s) 1 2 3

乙酸乙酯皂化反应

乙酸乙酯皂化反应 一、实验目的 1. 用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的反应级数、速率常数和活化能 2. 通过实验掌握测量原理和电导率一的使用方法 二、实验原理 1. 乙酸乙酯皂化反应为典型的二级反应,其反应式为: CH3COOC2H5+NaOH→CH3COONa+C2H5OH A B C D 当C A,0=C B,0其速率方程为: -dC A/dt=kC A2 积分得: 由实验测得不同时间t时的C A 值,以1/C A 对t作图,得一直线,从直线斜率便可求出K的值。 2. 反应物浓度CA的分析 不同时间下反应物浓度C A可用化学分析发确定,也可用物理化学分析法确定,本实验采用电导率法测定。 对稀溶液,每种强电解质的电导率与其浓度成正比,对于乙酸乙酯皂化反应来说,溶液的电导率是反应物NaoH与产物CH3CooNa两种电解质的贡献: 式中:Gt—t时刻溶液的电导率;A1,A2—分别为两电解质的电导率与浓度关系的比例系数。反应开始时溶液电导率全由NaOH贡献,反应完毕时全由CH3COONa贡献,因此 代入动力学积分式中得: 由上式可知,以Gt对 作图可得一直线,其斜率等于 ,由此可求得反应速率常数k。

3. 变化皂化反应温度,根据阿雷尼乌斯公式: ,求出该反应的活化能Ea。 三、实验步骤 1. 恒温水浴调至20℃。 2. 反应物溶液的配置: 将盛有实验用乙酸乙酯的磨口三角瓶置入恒温水浴中,恒温10分钟。用带有刻度的移液管吸取V/ml乙酸乙酯,移入预先放有一定量蒸馏水的100毫升容量瓶中,再加蒸馏水稀释至刻度,所吸取乙酸乙酯的体积 V/ml可用下式计算: 式子:M =88.11, =0.9005, 和NaOH见所用药品标签。 3. G0的测定: (1)在一烘干洁净的大试管内,用移液管移入电导水和NaOH溶液(新配置)各15ml,摇匀并插入附有橡皮擦的260型电导电极(插入前应用蒸馏水淋洗,并用滤纸小心吸干,要特别注意切勿触及两电极的铂黑)赛还塞子,将其置入恒温槽中恒温。 (2)开启DDSJ-308A型电导仪电源开关,按下"ON/OFF"键,仪器将显示产标、仪器型号、名称。按“模式”键选择“电导率测量”状态,仪器自动进入上次关机时的测量工作状态,此时仪器采用的参数已设好,可直接进行测量,待样品恒温10分钟后,记录仪器显示的电导率值。 (3)将电导电极取出,用蒸馏水林洗干净后插入盛有蒸馏水的烧杯中,大试管中的溶液保留待用。 4. Gt的测定; (1)取烘干洁净的混合反应器一支,其粗管中用移液管移入15ml新鲜配置的乙酸乙酯溶液,插入已经用蒸馏水淋洗并用滤纸小心吸干(注意:滤纸切勿触及两级的铂黑)带有橡皮塞的电导电极,用另一只移液管于细管移入15ml已知浓度的NaOH溶液,然后将其置于20摄氏度的恒温槽中恒温。 注意:氢氧化钠和乙酸乙酯两种溶液此时不能混合。

【清华】乙酸乙酯实验报告

乙酸乙酯皂化反应速率系数测定 姓名:宋光 学号:2006011931 班级:化63 同组实验者姓名:茅羽佳 实验日期:2008年9月25日 提交日期:2008年10月9日 指导教师:曾光洪 1.引言 1.1实验目的 1.1.1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。 1.1.2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。 1.1.3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 22dc - =k c dt (1) 将(1)积分可得动力学方程: c t 22c 0dc -=k dt c ?? (2) 20 11-=k t c c (3) 式中:0c 为反应物的初始浓度;c 为t 时刻反应物的浓度;2k 为二级反应的反应速率常数。将1/c 对t 作图应得到一条直线,直线的斜率即为2k 。 对于大多数反应,反应速率与温度的关系可以用阿累尼乌斯经验方程式来表示: a E ln k=lnA-RT (4) 式中:a 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。 实验中若测得两个不同温度下的速率常数,就很容易得到 21T a 21T 12k E T -T ln =k R T T ?? ??? (5) 由(5)就可以求出活化能a E 。 乙酸乙酯皂化反应是一个典型的二级反应, 325325CH COOC H +NaOH CH COONa+C H OH → t=0时, 0c 0c 0 0 t=t 时, 0c -x 0c -x x x t=∞时, 0 0 0x c → 0x c →

简单选择反应时-实验报告

声光简单反应时选择反应 时实验 (西南大学心理学院,重庆,400715)

摘要 本实验通过学习掌握测定声、光简单反应时、选择反应时的实验程序,并了解选择反应时不同于简单反应时的特点。以14名大学生为被试,在JGW-B型心理实验台上分别对单一刺激和多种刺激的声和光的反应时进行研究。实验时先让被试练习一个单元,每个单元为20次,其中2次为侦察刺激;然后让被试连续完成三个单元。分别统计四个实验得到的数据,计算其平均数和标准差。结果表明,选择反应时的标准差和平均数均大于简单反应时,声的选择反应时简单反应时均大于光。可以看出,选择反应比简单反应所需时间长,声比光的反应时间长。 关键词 声光简单反应时选择反应时 1.引言 反应时间是心理实验中使用最早、应用最广泛的反应变量之一。反应时也被称为“反应的潜伏期”,是指刺激施于有机体之后到明显反应开始所需要的时间。反应是包括三个时段:第一时段,刺激使感受器产生了兴奋,其冲动传递到感觉神经元的时间;第二时段,神经冲动经感觉神经传至大脑皮质的感觉中枢和运动中枢,从那里经运动中枢到效应器官的时间;第三时段,效应器官接受冲动后开始效应活动的时间。简单反应时间是给予被试者以单一的刺激,要求他作同样的反应。被试的任务很简单,他预先已知道将有什么样的刺激出现并需要作出什么样的反应。选择反应时间是根据不同的刺激物,在各种可能性中选择一种符合要求的反应。对反应时间的研究最先始于天文学家Bessel对于人差方程的研究。最早将反应时间的测量用于心理实验的是荷兰生理学家年以后,冯特及其学生对反应时间进行了一系列实验研究。认知心理学兴起后,为了揭示信息加工过程和特点,反应时间的测量也获得进一步的发展。20世纪

乙酸乙酯的制备实验报告61112

青 岛 大 学 实 验 报 告 年 月 日 姓 名 系年级 组 别 同组者 科 目 有机化学 题 目 乙酸乙酯的制备 仪器编号 一.实验目的 1.掌握酯化反应原理以及由乙酸和乙醇制备乙酸乙酯的方法。 2.学会回流反应装置的搭制方法。 3.复习蒸馏、分液漏斗的使用、液体的洗涤与干燥等基本操作。 二.实验原理 本实验用冰醋酸和乙醇为原料,采用乙醇过量、利用浓硫酸的吸水作用使反 应顺利进行。除生成乙酸乙酯的主反应外,还有生成乙醚的副反应。 主反应: 浓H 2S O 4 CH 3 COOH + CH 3CH 2OH CH 3COOCH 2CH 3 H 2O + 副反应: CH 3CH 2 OH H 2 O 浓H 2S O 4170 o C C H 2 C H 2+ H 2O (CH 3CH 2)2 O 2(CH 3CH 2)2 O + 浓H 2S O 4 140 o C 乙酸乙酯的立体结构 三.仪器与试剂 仪器:100ml 、50ml 圆底烧瓶,冷凝管,温度计,分液漏斗,电热套,维氏分馏 柱,接引管,铁架台,胶管等。 试剂: 试剂名称 用量 规格 试剂名称 用量 规格 冰醋酸 20ml CP NaCl 4g CP 95%乙醇 25ml CaCl 2 15g 98%浓硫酸 10ml NaCO 3 10g 无水MgSO 4 5g

四.实验装置图 2 345 67 891 10 2 3456789 反应装置 蒸馏装置 五.实验步骤流程图 浓H 2SO 4 蒸馏 饱和Na 2CO 3洗涤 饱和NaCl 洗涤 饱和CaCl 2洗涤 无水硫酸镁干燥 蒸馏(水浴) CH 3COOH+C 2H 5OH CH 3COOC 2H 5,CH 3COOH,C 2H 5OH,H 2SO 4,H 2O,(CH 3CH 2)2O 馏出物CH 3COOC 2H 5, C 2H 5OH,H 2O,(CH 3CH 2)2O,CH 3COO H 残馏液CH 3COOH, H 2SO 4,H 2O,(CH 3CH 2)2O 有机层(上层)CH 3COOC 2H, C 2H 5OH,(CH 3CH 2)2O,Na 2CO 3 水层(下层)CH3COONa,C 2H 5OH,H 2O 有机层(上层)C 2H 5OH, CH 3COOC 2H 5, (CH 3CH 2)2O 水层(下层) C 2H 5OH,Na 2CO 3,H 2O,NaCl 有机层(上层) CH 3COOC 2H 5,C 2H 5OH,H 2O(微量) 水层(下层) C 2H 5OH,H 2O,CaCl 2 CH 3COOC 2H 5,C 2H 5OH CH 3COOC 2H 5(73~78℃)

乙酸乙酯皂化反应速率常数测定

乙酸乙酯皂化反应速率系数测定 :腾 学号:2012011864 班级:化21 同组人:田雨禾 实验日期:2014年10月23日 提交报告日期:2014年10月30日 指导教师: 麻英 1 引言 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 22dc -=k c dt (1) 将(1)积分可得动力学方程: c t 22c 0dc - =k dt c ? ? (2) 20 11 -=k t c c (3) 式中: 为反应物的初始浓度;c 为t 时刻反应物的浓度; 为二级反应的反应速率常数。 将1/c 对t 作图应得到一条直线,直线的斜率即为 。 对于大多数反应,反应速率与温度的关系可以用阿累经验方程式来表示: a E ln k=lnA-RT (4) 式中: 乌斯活化能或反应活化能;A 指前因子;k 为速率常数。 实验中若测得两个不同温度下的速率常数,就很容易得到 21 T a 21T 12k E T -T ln = k R T T ?? ??? (5) 由(5)就可以求出活化能。

乙酸乙酯皂化反应是一个典型的二级反应, 325325CH COOC H +NaOH CH COONa+C H OH → t=0时, 0c 0c 0 0 t=t 时, 0c -x 0c -x x x t=∞时, 0 0 0x c → 0x c → 设在时间t 生成物的浓度为x ,则反应的动力学方程为 220dx =k (c -x)dt (6) 2001x k = t c (c -x) (7) 本实验使用电导法测量皂化反应进程中电导率随时间的变化。设 、 和 分别代表时间为0、t 和∞(反应完毕)时溶液的电导率,则在稀溶液中有: 010=A c κ 20=A c κ∞ t 102=A (c -x)+A x κ 式中A 1和A 2是与温度、溶剂和电解质的性质有关的比例常数,由上面的三式可得 0t 00-x= -c -κκκκ∞ (8) 将(8)式代入(7)式得:

反应时实验的实验报告

反应时实验报告 姓名:XXX 区队:2013级应用心理学二区队学号:XXXXXX 日期:2015年12月8日指导老师:罗勇 合作者: 韩超慧陈相纬李俊良叶磊陈磊杨特张雅丽张游章倩 实验名称:选择反应时和辨别反应时 【摘要】目的:(1)学会反应时的测定方法及仪器的使用、材料的整理与计算;(2) 了解选择反应时、辨别反应时的特点及区别;(3)探索选择反应在性别上的差异性;(4)探 索辨别反应中个体间及各颜色本身反应时的差异性;(5)通过选择反应时实验验证不同颜色 是否会造成反应时时间长短的差异;(6)探讨训练效应是否对反应时时间产生影响。方法: 实验采用反应时测定装置测量了10名被试对四种光(红黄蓝绿)的选择反应时和辨别反应 时。结果: (1)由表1中数据可知p值皆>0.05,所以选择反应时在性别上没有显著差异性; (2) 由表3数据可知,有的p值大于0.05,有的小于0.05,辨别反应时中个体对各颜色差异上, 有显著差异; (3)由表4数据可知对四种光的选择反应时差别显著。结论:(1)选择反应时 不存在男女差异;(2)辨别反应时在个体上存在差异性;(3)选择反应时实验不同颜色会造 成反应时时间长短的差异;(4)训练效应对反应时时间产生影响;。 【关键词】辨别反应时选择反应时视觉差异性 1引言 反应时,又称反应潜伏期,是指刺激作用于有机体后到明显的反应开始时的所需要的时 间。刺激作用于感官引起感官的兴奋,兴奋传到大脑,并对其加工,再通过传出通路传到运 动器官,运动反应器接受神经冲动,产生一定反应,这个过程可以用时间作为标志来测量, 这就是反应时。 反应时一般分为简单反应时、辨别反应时与选择反应时三种。简单反应时是给被试呈现 单一的刺激,只要求做单一的反应,并且二者是固定不变的,这时的刺激与反应之间的时距 就是简单反应时。辨别反应时是告知被试对主试规定的特定刺激做出反应,然后呈现多种视 觉刺激,被试在看到特定刺激后做出反应。选择反应时是根据不同的刺激物,在各种可能性 中选择一种符合要求的反应,并执行该反应所需要的时间。被试既要辨别当前出现的是哪个

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