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学号:2
基础物理化学实验报告
实验名称:乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定 应用化学二班班级03组号 实验人XX:xx 同组人XX:xxxx 指导老师:李旭老师 实验日期:2013-10-29
湘南学院化学与生命科学系
总结
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一、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-11A型数字电导率仪和控温仪使用方法。
二、实验原理:
1、对于二级反应:A+B→产物,如果A,B两物质起始浓度相同,均为a,则反应速率的表示式为
dx?K(a?x)2 (1) dt式中x为时间t反应物消耗掉的摩尔数,上式定积分得:
K?1x·(2) taa?xx~t作图若所得为直线,证明是二级反应。并可以从直线以a?x的斜率求出k。
所以在反应进行过程中,只要能够测出反应物或产物的浓度,即可求得该反应的速率常数。
如果知道不同温度下的速率常数k(T1)和k(T2),按Arrhenius公式计算出该反应的活化能E
Ea?ln?T1T2?K(T2)??R?(3) ??K(T1)?T2?T1?2、乙酸乙酯皂化反应是二级反应,其反应式为:
OH-电导率大,CH3COO-电导率小。因此,在反应进行过程中,
总结
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电导率大的OH-逐渐为电导率小的CH3COO-所取代,溶液电导率有显著降低。对稀溶液而言,强电解质的电导率L与其浓度成正比,而且溶液的总电导率就等于组成该溶液的电解质电导率之和。如果乙酸乙酯皂化在稀溶液下反应就存在如下关系式:
L0?A1a(4)
L??A2a(5)
Lt?A1(a?x)?A2x (6)
A1,A2是与温度、电解质性质,溶剂等因素有关的比例常数,L0,
L?分别为反应开始和终了时溶液的总电导率。Lt为时间t时溶液的总
电导率。由(4),(5),(6)三式可得:
?L0?Ltx???L?L??0??a ?·?代入(2)式得:
1?L0?Lt?K?t·a??Lt?L????(7) ?重新排列即得:
Lt?
1L0?Lt?L?
a·kt三、实验仪器及试剂
DDS-11A型数字电导率仪1台(附铂黑电极1支),恒温槽1台,秒表1只,电导池3支,移液管3支;0.0200mol/L乙酸乙酯(新配的),O.0200mol/L氢氧化钠(新配的)
总结
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四、简述实验步骤和条件:
1、调节恒温槽为所测温度25℃。
L0的测量:2、分别取10mL蒸馏水和10mL0.0200mol/L的NaOH
溶液,加到洁净、干燥的叉形管电导池中充分混合均匀,置于恒温槽中恒温15min。用DDS-11A型数字电导率仪测定上述已恒温的NaOH溶液的电导率即为L0。
Lt的测量:3、在另一支叉形电导池直支管中加10mL 0.0200mol/L
CH3COOC2H5,侧支管中加入10mL 0.0200 mol/L NaOH,并把洗净的电导电极插入直支管中。在恒温情况下,混合两溶液,同时开启停表,记录反应时间(注意停表一经打开切勿按停,直至全部实验结束),并在恒温槽中将叉形电导池中溶液混合均匀。在60min内分别测定6min、9min、12min、15min、20min、25min、30min、35min、40min、50min、60min时的电导率Lt。
作Lt~L0tLt直线关系图,从斜率求出反应速率常数K
五、实验数据及现象的原始记录
总结
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温度25℃L0=2.07ms·cm-1
时间/min Lt/(ms·cm-1) L0tLt/(ms·cm-1·min-1) 6 1.660 0.0683 30 1.182 0.0296 Ltt9 1.547 0.0581 35 1.140 0.0266 12 1.463 0.0506 40 1.107 0.0241 15 1.397 0.0449 50 1.053 0.0203 20 1.303 0.0384 60 1.015 0.0176 25 1.237 0.0333 时间/min Lt/(ms·cm-1) L0tLt/(ms·cm-1·min-1) 3、作Lt~
L0图:
B Linear Fit of Data1_B1.71.61.51.4Lt1.31.21.11.00.010.020.030.040.050.060.07y=12.9x+0.799(L0-Lt)/t
k=12.9068min-1;反应温度T1=25℃而反应速率常数K?1,所以a·kK=1/(12.9068 min-1×0.0200mol·L-1)=3.8739L·mol-1·min-1
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