电导法测定乙酸乙酯的皂化反应速率常数(优.选)
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验数据处理

2.251572
1151
1080
743
291
18
2.553265
1129
1200
765
269
20
2.843866
数据处理:
303K时(30℃)
以(G0-Gt)/ (Gt-G∞)对t作图得斜率m=kc0=0.0862可求出该温度下的反应数率常数k=8.62文献值k(303K)=8.7096
313K时(40℃)
0.251179
852
1914
1607
305
307
754
5.083333
0.407162
1526
425
388
673
7.083333
0.576523
1461
545
453
608
9.083333
0.745066
1407
665
507
554
11.08333
0.915162
1359
785
555
506
13.08333
1.096838
1319
905
595
466
15.08333
1.276824
1284
1025
630
431
17.08333
1.46171712Fra bibliotek41145
660
401
19.08333
1.645885
313K恒温下数据记录及计算结果
859
1894
1616
120
278
756
2
0.367725
860
1894
1511
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验报告

以下是电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的实验报告示例:实验目的:本实验旨在通过电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数,并了解该反应速率与反应物浓度的关系。
实验原理:乙酸乙酯皂化反应是乙酸乙酯与水溶液中的碱(如氢氧化钠)反应生成乙酸乙酯和碱的盐(如乙酸乙酯和乙酸钠)。
该反应可用电导法测定反应速率,其中反应速率常数(k)与反应物浓度有关。
实验步骤:准备工作:准备所需的实验仪器和试剂,包括电导计、容量瓶、分液漏斗、乙酸乙酯、氢氧化钠等。
实验操作:a. 在容量瓶中加入一定体积的乙酸乙酯(V1)和一定浓度的氢氧化钠溶液(C1)。
b. 记录下初始的电导读数(G1)。
c. 开始反应后,定时记录电导读数(G2)。
d. 在不同时间间隔内,重复步骤c,记录相应的电导读数(G3,G4,...,Gn)。
数据处理:a. 计算初始电导率(K1):K1 = G1 / V1。
b. 计算反应进行时间内的电导率(Kn):Kn = Gn / V1。
c. 绘制电导率(Kn)与反应时间的曲线图。
d. 根据实验结果,计算速率常数(k)。
结果与讨论:根据电导率与反应时间的曲线图,可以观察到电导率随时间的变化趋势。
根据实验数据,计算得到乙酸乙酯皂化反应的速率常数(k)。
进一步分析实验结果,可以讨论乙酸乙酯皂化反应速率与反应物浓度的关系,以及可能的反应机理。
结论:通过电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数,可以得到该反应的速率常数值,并了解其与反应物浓度的关系。
该实验结果对于研究乙酸乙酯皂化反应的反应动力学和应用具有重要意义。
请注意,这只是一个示例实验报告,实际的实验报告应根据具体实验操作和数据结果进行撰写。
电导法测定乙酸乙酯皂化速率

k 1 x t a (a x)
a—反应物的初始浓度;
x—反应t时刻反应物的浓度;
求某温度下的反应速率常数k,需知该反应过程不 同t时刻反应物的浓度x,本实验采用电导法测定x 。
本实验体系中,由于OH-的迁移速率是 CH3COO-的五倍,所以溶液的电导率随着 OH-的消耗而逐渐降低。根据溶液的电导 率与电解质的浓度成正比关系,则有:
需乙酸乙酯的体积V/ml=2.2C/ρt。计算乙酸乙酯 的用量,用微量进样器在已经测好的溶液中加 入乙酸乙酯,同时计时,并在恒温槽中将溶液 混合均匀。由于该反应有热效应,开始反应时 温度不稳定,影响电导率值。因此,当反应进
行到4min时测电导率一次,以后每隔2min测电 导率,共测15个电导率值。
活化能的测定:
仪器和药品
电导仪1台;微量进样器;恒温水浴;秒表; 移液管。
0.0100mol/L NaOH (新鲜配制);乙酸乙酯 (分析纯);
实验步骤
电导仪的调节:
电导仪的原理和使用方法参见“DDS-11C数显电导率 仪使用说明”。
电导电极根据被测溶液电导率的大小,可有不同 形式:
若被测溶液电导率很低(<10-3S/m),选用光亮的铂电 极。若被测溶液电导率较高(10-3S/m<k<1S/m),为了 防止极化的影响,应选用镀铂黑的铂电极以增大表面 积。若被测溶液的电导率很高(k>1S/m)应选用U形电 导池,这种电导池电导池常数很大。
调节恒温槽的温度,控制在30℃,重复上述实 验步骤,分别测定该温度下的K0和Kt。
实验结束后,关闭电源,取出电极,用蒸 馏水冲洗干净后浸泡在蒸馏水中。
数据记录和处理
将t、
、
t
0
t
8-电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数

dx − = k(a − x)2 dt
(1)
3
1 x k= t ⋅ a (a − x)
a—反应物的初始浓度; x—反应t时刻反应物的浓度;
(2)
求某温度下的反应速率常数k,需知该反应过 程不同t时刻反应物的浓度x,本实验采用电导法 测定x 。
19
9
3、实验仪器与药品
数字电导仪 恒温槽 电极 乙酸钠 乙酸乙酯 氢氧化钠
10
11
4、实验步骤 、
(1) L0的测定 ( 0.01 mol L-1 NaOH的电导 ?) (2) L∞的测定 ( 0.01 mol L-1 CH3COONa的电导 ?) (3) Lt的测定 (4) 反应活化能Ea的测定
12
(1) L0的测定
1)洗净电导池,加入适量0.01 mol.L-1 NaOH溶液 2)将洗净的铂黑电极,放入电导池(润洗) 3)装好的电导池在恒温水浴中恒温10 min 4)测量溶液的电导率,每隔2min测一次,共测3次 5)更换NaOH溶液,重复步骤3)和4),直到误差在范围内
13
(2) L∞的测定
15
放开洗耳球,将A管的溶液吸入B管,约吸入一 半时,再用力挤压洗耳球,使B管的溶液再次 进入A管,反复几次,使溶液混合均匀,并迅 速测量溶液的电导率 每隔1min测量一次,直至电导率不变为止
16
(4) 反应活化能Ea的测定 反应活化能Ea的测定
按照上述步骤,重新测定另一温度下的 反映速率常数,即可求出反应的活化能
电导法测定乙酸乙酯皂化反应 的速率常数
1
三峡大学化学与生命科学学院化学系物理化学教研室制
1、实验目的
复习版电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数含思考题答案

复习版电导法测定⼄酸⼄酯皂化反应的速率常数含思考题答案电导法测定⼄酸⼄酯皂化反应的速率常数指导⽼师:李国良【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。
【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:CHCOOCs + NaOH = =CHOONa C 2H 5OHt=0 C 0 C 0 0 0 t=t Ct Ct C 0 - Ct C 0-Ctt= a 0CC 0速率⽅程式kc 2,积分并整理得速率常数 k 的表达式为:dt假定此反应在稀溶液中进⾏,且CH 3C00N 全部电离。
则参加导电离⼦有 Na :OH 、CHCOO —,⽽Na T 反应前后不变,0H 的迁移率远远⼤于CHCO0,随着反应的进⾏,0H 不断减⼩,CHCOO 不断增加,所以体系的电导率不断下降,且体系电导率(K ) 的下降和产物 CH 3C0 0的浓度成正⽐。
令0、 t 和分别为0、t 和a 时刻的电导率,则: t=t 时,G - Ct=K ( o - t ) K 为⽐例常数 t fa 时,C 0= K (0 -)联⽴以上式⼦,整理得:(2)活化能的测定原理: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。
【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(1.985 x 10- mol/L )⼄酸⼄酯溶液(1.985 x 10- mol/L )【实验步骤】①调节恒温槽的温度在 26.00 C ;②在1-3号⼤试管中,依次倒⼊约 20mL 蒸馏⽔、35mL 1.985 x 10-2mol/L 的氢氧化钠溶液和25mL1.985 x 10-2mol/L ⼄酸⼄酯溶液,塞紧试管⼝,并置于恒温槽中恒温。
可见,即已知起始浓度 C o ,在恒温条件下,测得0和t ,并以———-作图,可t得⼀直线,则直线斜率 mkc o,从⽽求得此温度下的反应速率常数 k 。
电导法测乙酸乙酯皂化反应速率常数的数据处理及问题讨论

实验四电导法乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定1.实验目的1)了解测定化学反应速率常数的一种物理方法——电导法。
2)了解二级反应的特点,学会用图解法求二级反应的速率常数。
3)掌握DDS-11AT型数字电导率仪和控温仪使用方法。
2.实验注意事项1)本实验所用的蒸馏水需事先煮沸,待冷却后使用,以免溶有的C02致使NaOH溶液浓度发生变化。
2)配好的NaOH溶液需装配碱石灰吸收管,以防空气中的C02进入瓶中改变溶液浓度。
3)测定298.2K、308.2K的κ0时,溶液均需临时配制。
4)所用NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液浓度必须相等。
5)CH3COOC2H5溶液须使用时临时配制,因该稀溶液会缓慢水解影响CH3COOC2H5的浓度,且水解产物(CH3COOH)又会部分消耗NaOH。
在配制溶液时,因CH3COOC2H5易挥发,称量时可预先在称量瓶中放入少量已煮沸过的蒸馏水,且动作要迅速。
6)为使NaOH溶液与CH3COOC2H5溶液确保混合均匀,需使该两溶液在叉形管中多次来回往复。
7)不可用纸拭擦电导电极上的铂黑。
3.数据处理1)将列表。
表一,293.2K时的实验数据时间t/min kt k0-kt (k0-kt)/t2 1866 434 217.004 1725 575 143.756 1616 684 114.008 1529 771 96.3810 1458 842 84.2012 1397 903 75.2514 1346 954 68.1416 1301 999 62.4418 1263 1037 57.6120 1229 1071 53.5522 1199 1101 50.0524 1172 1128 47.0026 1149 1151 44.2728 1126 1174 41.9330 1106 1194 39.8032 1088 1212 37.88表一,298.2K时的实验数据时间t/min kt k0-kt (k0-kt)/t2 2170 260 130.004 1961 469 117.256 1833 597 99.508 1728 702 87.7510 1645 785 78.5012 1577 853 71.0814 1523 907 64.7916 1477 953 59.5618 1438 992 55.1120 1406 1024 51.2022 1376 1054 47.9124 1349 1081 45.0426 1328 1102 42.3828 1306 1124 40.1430 1287 1143 38.1032 1272 1158 36.192)用图解法绘制 图。
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数
华南师大学实验报告电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数一'实验目的(1)学会用电导法測定乙酸乙酯皂化反应速率常数,掌握其原理及方法。
(2)掌握活化能的测定方法。
(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)掌握电导率仪的使用方法。
二、实验原理2.1速率常数的测定乙酸乙酯皂化反应是典型的二级反应,其反应式为CHiCOOC/Hs + NaOH === CHCOONa + CzHsOH 其速率方程可表示为de■ dt=枕碱嗨①当反应物起始浓度相同即C怨=C 4 = Co时'则有CHaCOOC/Hs + NaOH === CHaCOONa + GHsOHt=0Cd Co00t=t Ct Ct Co- Ct Co- Ctt=oo00Cd Code则dt 碱酯y为反应任一时刻的浓度o积分并整理得速率常数k的表达式1 c o"c t t 二 _ x --t C 0C f ②在反应过程中,Ct 随时间变化而变化,不同反应的Ct 可以用各种方法测量, 本实验通过测定溶液电导率随时间的变化从而求出速率常数k 。
假定此反应在稀溶液中进行,且CH <COONa 全部电离。
则参加导电离子有Na*、 OH 、CHaCOO »而 曲反应前后不变,0H 的迁移率比CILCOO 大得多,随着反应的 进行,0H 不斷价绍,CH :<COO 不断增加,所以体系电导率不斷下降。
体系电导率 (K )的下降和产物CHaCOO 的浓度成正比。
另/O 、I 和兀3分别为0、t 和*时刻的电导率 ' 则 t=t 时♦ co - Ct = K( /co - /c«) K 为比例常数 tfOO 时,Cd = K( A ; o 一 兀8) 两式联立,整理得Ct = K( /C t - /C J 代入动力学方程②,并消去比例常数K 得进一步整理得可见,即已知起始浓度C (「在恒温条件下,测得Ko 和/C 「并以/C t 对 tm作图,可得一直线,则直线斜率为 加0 >从而求得此温度下的反应速率常数2. 2活化能的测定原理因此只要测定两个不同温度(T 】、T?)对应的速率常数ki 和kz ,根据式⑤可 算出反应的表观活化能E“。
电导法测定乙酯皂化反应的速率常数物化实验报告
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数一、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、熟悉电导率仪的使用。
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 5OHt=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 dtdc=-,积分并整理得速率常数k 的表达式为: t0t0c 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: ∞+-⨯=κκκκtkc 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tt0κκ-作图,可得一直线,则直线斜率0kc 1m =,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 ln21a 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、0200mol/L ) 、乙酸乙酯溶液(0.0200mol/L )四、实验步骤1、调节恒温槽的温度在24.00℃。
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数
实验名称:电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数要求:在35℃下,测量乙酸乙酯和氢氧化钠反应的κ0、κt、κ∞,计算出反应的速率常数k,半衰期t1/2。
一、实验准备(10分)1.所需仪器:、。
2.所需试剂及其浓度。
(写在实验报告上)二、仪器调试(10分)1.(注意扣除仪器系统误差)。
2.。
三、测量(40分)1.35℃时κ0、κ∞的测量(20分)2.35℃时κt测量(20分)四、实验报告(40分)1.实验原理、结果正确,要求项目齐全,卷面整洁、字迹工整。
2.作图规范,格式正确,项目齐全,测量数据表格填写正确。
实验报告班级____________________ 学号____________________ 姓名____________________--------------------------------------密--------------------------------------封--------------------------------------线--------------------------------------班级____________________ 学号____________________ 姓名____________________ ----------------------------------------密----------------------------------------封----------------------------------------线--------------------------------------实验名称:电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数评分标准一、实验准备(10分)1、所需仪器:电导率仪、超级恒温水浴(5分)。
2、所需试剂及其浓度(5分)。
二、仪器调试(10分)1、启动超级恒温水浴,调节到实验所需温度35℃(注意扣除仪器系统误差)。
实验十八 电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数
深圳大学实验报告课程名称:物理化学实验(2)实验项目名称:电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数学院:化学与化工学院专业:指导教师:报告人:学号:班级:实验时间:2012.11.23实验报告提交时间:2012.12.07教务部制I 、目的要求1、用电导法测乙酸乙脂皂化反应速度常数,了解反应活化能的测定方法。
2、了解二级反应的特点,学会用图解法求二级反应的速率常数。
3、掌握电导仪的使用方法。
II 、仪器与试剂超级恒温槽 DDS —307电导率仪 大试管两支 10毫升移液管三支 洗耳球 双管皂化池 0.0200N 乙酸乙酯 0.0200N NaOH 0.0100N 乙酸钠 秒表滤纸铂电极III 、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 5OHt=0 C 0 C 0 0 0t=t Ct Ct C 0 - Ct C 0 -Ct t=∞ 0 0 C 0 C 0速率方程式 2kc dtdc=-,积分并整理得速率常数k 的表达式为: t0t0c 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:∞+-⨯=κκκκtkc 1t00t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tt0κκ-作图,可得一直线,则直线斜率0kc 1m =,从而求得此温度下的反应速率常数k 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1 / 9word. 华南师范大学实验报告 学生姓名 甘汉麟 学 号 20112401028 专 业 化学 (师范) 年级、班级 11化 5 课程名称 物理化学实验 实验指导老师 林 晓 明 试验时间 2014 年 3 月 26 日 试验项目电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数
【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。
【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: CH3COOC2H5+NaOH = CH3OONa+C2H5OH t=0 c0 c0 0 0 t=t ct ct c0 - ct c0 -ct t=∞ 0 0 c0 c0
则2kcdtdc,c为反应任一时刻的浓度。积分并整理得速率常数k的表达式为:
t0t0cccct
1k
假定此反应在稀溶液中进行,且CH3COONa全部电离。则参加导电离子有Na+、OH-、CH3COO-,而Na+反应前后不变,OH-的迁移率远远大于CH3COO-,随着反应的进行, OH- 不断减小,CH3COO-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CH3COO-的浓度成正比。 令κ0、κt和κ∞分别为0、t和∞时刻的电导率,则:
t=t时,c0 – ct = K (κ0 - κt) K为比例常数 t→∞时,c0 = K (κ0 - κ∞) 联立以上式子,整理得: 2 / 9word.
tkc1t00t 可见,即已知起始浓度c0,在恒温条件下,测得κ0和κt,并以κt对tt0作图,可得一直线,则直线斜率0kc1m ,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(kkln21a12TTRE 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。
【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 0.0200mol/L NaOH(新鲜配制) 0.0200mol/L CH3COOC2H5(新鲜配制)
【实验步骤】 ①调节恒温槽的温度在25.0℃; ②安装调节好电导率仪; ③在1-3号大试管中,依次倒入约20mL蒸馏水、35mL 0.0200mol/L NaOH和25mL 0.0200mol/L CH3COOC2H5,用塞塞紧试管口,并置于恒温槽中恒温10min。 ④κ0的测定 从1号和2号试管中,分别准确移取10mL蒸馏水和10mL氢氧化钠溶液注入4号大试管中摇匀,置于恒温槽中恒温,插入电导池,测定其电导率κ0。 ⑤κt的测定 从2号试管中准确移取10mL氢氧化钠溶液注入5号试管中置于恒温槽中恒温,再从3号试管中准确移取10mL乙酸乙酯溶液也注入5号试管中,当注入5mL时启动秒表,用此时刻作为反应的起始时间,加完全部酯后,迅速充分摇匀,并插入电导池,从计时起2min时开始读κt值,以后每隔2min读一次,至30min时可停止测量。 ⑥反应活化能的测定: 在35℃恒温条件下,用上述步骤测定κt值。 3 / 9word.
【数据处理】 ①求25.0℃的反应速率常数k298.15K,将实验数据及计算结果填入下表: 恒温温度=25.0 ℃ κ0=2.08 mS·cm-1 V乙酸乙酯 =10.00mL [乙酸乙酯]=0.0100mol/L
VNaOH =10.00mL [NaOH]=0.0100mol/L
t (min) κt (ms·cm-1) κ0 -κt (ms·cm-1) tt0
(ms·cm-1·min-1) 2 1.418 0.662 0.331 4 1.424 0.656 0.164 6 1.407 0.673 0.112 8 1.384 0.696 0.0870 10 1.361 0.719 0.0719 12 1.339 0.741 0.0618 14 1.318 0.762 0.0544 16 1.298 0.782 0.0489 18 1.280 0.800 0.0444 20 1.263 0.817 0.0409 22 1.247 0.833 0.0379 24 1.233 0.847 0.0353 26 1.219 0.861 0.0331 28 1.206 0.874 0.0312 30 1.195 0.885 0.0295 表1:298.15K实验数据 4 / 9word.
κt
对tt0作图,求出斜率m,并由0mc1k求出速率常数。
图1:298.15K下κt对tt0散点图 由于(0.331 , 1.418)、(0.164 , 1.424)、(0.112 , 1.407) 此三点与其余点的线性关系不明显,所以在求回归直线的斜率时可以先略去此三点再作图:
图2:298.15K下κt对tt0回归直线图(略去前三点) m=3.386,k298.15K=1/(mc0)=1/(3.386×0.0100) L·mol-1·min-1=29.5L/(mol·min)
文献参考值:k (298.2K) =(6±1)L/(mol·min) 5 / 9word.
②采用同样的方法求35℃的反应速率常数k308.15K,计算反应的表观活化能Ea: 恒温温度=35.0 ℃ κ0=2.42 mS·cm-1 V乙酸乙酯 =10.00mL [乙酸乙酯]=0.0100mol/L
VNaOH =10.00mL [NaOH]=0.0100mol/L
t (min) κt (ms·cm-1) κ0 -κt (ms·cm-1) tt0
(ms·cm-1·min-1) 2 2.32 0.10 0.0500 4 2.25 0.17 0.0425 6 2.16 0.26 0.0433 8 2.10 0.32 0.0400 10 2.04 0.38 0.0380 12 2.00 0.42 0.0350 14 1.97 0.45 0.0321 16 1.933 0.487 0.0304 18 1.908 0.512 0.0284 20 1.887 0.533 0.0267 22 1.875 0.545 0.0248 24 1.861 0.559 0.0233 26 1.849 0.571 0.0220 28 1.836 0.584 0.0209 30 1.827 0.593 0.0198 表2:308.15K实验数据 6 / 9word.
κt
对tt0作图,求出斜率m,并由0mc1k求出速率常数。
图3:308.15K下κt对tt0回归直线图 m=16.270,k308.15K=1/(mc0)=1/(16.270×0.0100) L·mol-1·min-1=6.15L/(mol·min)
文献参考值:k(308.2K)=(10±2)L/(mol·min)
11611111115.30815.29815.30815.2981201020.1)15.308115.2981(min15.6min5.29ln314.8)15.308115.2981(ln)15.308115.2981(ln
molkJmolJKKmolLmolLKmolJKKk
kR
E
KKREkk
KKa
aKK
文献值:Ea=46.1kJ/mol 7 / 9word.
【结果分析与讨论】 ①根据本实验中测定的数据作t-tt0图,在298.15K时15个数据点的线性并不好,这是因为乙酸乙酯皂化反应为吸热反应,混合后体系温度降低,所以在混合后的几分钟所测溶液的电导率偏低。所以上述的图是从8min开始作出线性回归曲线,即去掉前3个数
据,提高了t-tt0图的线性。另外在308.15K时,前三点的数据也有点异常,鉴于其R2比较高,且这三点并不如298.15K时偏离得那么严重,因此在308.15K时的线性回归曲线并没有去掉前三点。 ②在本次实验结果中,k298.15K=29.5L/(mol·min),而k308.15K=6.15L/(mol·min),可以看出温度越大,速率常数越小,与理论不相符;即在298.15K时,所测量的m值偏低,导致
k298.15K偏高,导致m值偏低的原因可能是tt0在区间[0.050,0.100]内所测得的κt偏低,在此区间内的数据则是氢氧化钠和乙酸乙酯刚开始反应时的数据,而乙酸乙酯的皂化反应是吸热反应,可能是由于该反应吸收的热量使体系温度下降,从而使溶液内的离子热运动的速率下降,导电能力下降,导致κt偏低,从而使m值偏低,最后使k298.15K偏高;而k298.15K偏大,ln(k298.15K/k308.15K)偏大,从而导致Ea偏大。
【提问与思考】 ①为何本实验要在恒温条件进行,而CH3COOC2H5和NaOH溶液在混合前还要预先恒温? 答:因为反应速率k受温度的影响大,(kT+10)/kT=2~4,若反应过程中温度变化比较大,则测定的结果产生的误差较大;反应物在混合前就预先恒温是为了保证两者进行反应的时候是相同温度的,防止两者温差带来温度的变化影响测定结果。 ②为什么CH3COOC2H5和NaOH起始浓度必须相同,如果不同,试问怎样计算k值?如何从实验结果来验证乙酸乙酯反应为二级反应? 答:因为乙酸乙酯的皂化反应是二级反应,为了简化计算,采用反应物起始浓度相同。如果不同,则k=1/t(a-b)·ln[b(a-x)/a(b-x)]。选择不同浓度的CH3COOC2H5和NaOH溶液,测定不同浓度的反应物在相同反应条件下的反应速率。