物化实验报告

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1、2.11色导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数目的要求1.了解二级反应的特点，学会用图解计算法求取二级反应的速率常数.2.用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数，了解反应活化能的测定方法.基本原理乙酸乙酯皂化是一个二级反应，其反应式为：CH3COOC2H5+Na*+OH'——>CH3COO'+C2H5OH+Na+在反应过程中，各物质的浓度随时间而变.某一时刻的0H「离子浓度可用标准酸进行滴定求得，也可通过测定溶液的某些物理性质而得到•川电导仪测定溶液的电导值G随时间的变化关系,可以监测反应的进程，进而可求算反应的速率常数.二级反应的速率

2、与反应物的浓度的2次方有关.若反应物CH3COOC2H5和NaOH的初始浓度相同(均设为c),设反应时间为t时,反应所产生的CHQOCT和C2H5OH的浓度为x,若逆反应可忽略，则反应物和产物的浓度时间的关系为：CH3COOC2H5+NaOH——CH3COONa+C2H5OHt=0cc00t=tc-xc-xxx1=8—0—0fc~^c上述二级反应的速率方程可表示为：d(c-x)(Lvfzz=——=k(c—x)(c—x)(11.1)一drdt积分得：11r——一-=kt或一-—=kt(11.2)c-xcc(c-X)显然，只要测出反应进程

3、屮任意吋刻f时的兀值，再将己知浓度C代入上式，即可得到反应的速率常数P值.因反应物是稀水溶液，故可假定CH.COONa全部电离•则溶液屮参与导电的离子有NalOH「和CHQOCT等,N1在反应前后浓度不变,OH「的迁移率比CH^COCT的大得多.随着反应吋间的增加,OH「不断减少，而CH.COO-不断增加，所以体系的电导值不断下降•在一定范围内，可以认为体系电导值的减少量IJCH.COONa的浓度X的增加量成正比，即：t=tx=P(G()~G()(11.3)t=°°c=B(Go一GJ(11.4)式中，Go和G,分别是溶液起始和f时的电

4、导值，Gs为反应终了时的电导值，0是比例系数•将(11.3).(11.4)代入(11.2)得：ckt=0G一G)=G()-G(11.5)"[(Go-gj-g-gjiq-Gg据上式可知，只要测出G()、Gs和一组G值，据(11.5)式，山(G()-GJKG厂GJ对/作图，应得一直线，从其斜率即可求得速率常数k值.三.仪器与试剂DDS-307型数字电导率仪秒表移液管(20mL)洗耳球CH3COONa(0.0100mol/L)台块支只汗1111211恒温器双管电导池DJS-1型釦黑电极NaOH(0.0100、0.0200mol/L)CH3C

5、OOC2H.(0.0200mol/L)四.实验步骤(洗耳球1.开启恒温水浴电源，将温度调至所需值(做两个相差1O°C的温度下进行实验，低温应高丁室温5°C以上!)，如25°C/35°C或30°C/40°Co开启电导率仪的电源预热。2・的测定⑴洗净双管电导池并烘T,倒入适量0.01mol/LNaOH溶液(以能浸没钳黑电极并高出lcm为宜)°⑵川电导水洗涤馆黑电极，再川0.01mol/L溶液淋洗，然后插入电导池中。(3)将安装好的双管电导池置于已恒温的水浴中恒温10分钟。(4)测量溶液的电导(率)值，每隔2min测量一次，共3次。⑸更换0

6、.01mol/LNaOH溶液，重复⑶⑷两步测定.若两组数据的测量谋差超出允许范围内，则必须再次重复测定，直至符合要求为止。1.Ge的测定实验测定过程不可能进行到/=-,且反应也并不完全可逆，故通常以0.01mol/L的CH3COONa溶液的电导(率)值作为Gs,测量方法与Go的测量方法相同。但必须注意,每次更换测量溶液时，须川电导水淋洗电极和电导池，再川被测溶液淋洗三次。2.G的测定(1)电导池和电极的处理方法与上述相同，安装后置于恒温浴中恒温.(2)川移液管量准确取20mL0.0200mol/LNaOH溶液放入洗净并干燥的电导池的A

7、管，盖上装好电导电极的橡皮塞；用另一支移液管吸取20mL0.0200mol/LCH3COOC2H5溶液注入电导池的B管屮，盖上帶洗耳球的橡皮塞，置于恒温水浴中恒温至少10min0(3)川洗耳球从B管压气，将CH3COOC2H5溶液快速压入A管屮，溶液压入一半时，开始记时，并继续压气，将B管中的溶液全部压入A管，放手，让•洗耳球将A管中的溶液吸入B管，约到一半时，再用力压洗耳球，使B管中溶液再次全部进入A管.如此反复儿次，使溶液光天化日之下均匀，并立即测量溶液的电导(率)值.压气时注意不要使溶液冲岀！(1)每隔1min测量一次，直至电导

8、(率)值基本不变为止。除记录第一个数据的外,其它各数据在测量时，应该尽量保持在整数分钟时测定，以便于进行数据处理。整个反应约需时45min〜1h。(2)反应结朿后，倒掉反应液，洗净电导池和电导电极.按步骤3方法重新测量G