物化实验论文

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1、电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数内容提要：电导法应用于乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定，用电导和摩尔电导等概念结合二级反应的速度理论,捉出电导法测量此反应速度常数同样无需反应物有准确的初始浓度，所得k值与化学法测量基木一致关键词：电导法；乙酸乙酯皂化；速率常数1实验基木原理及系统组成基本原理乙酸乙酯皂化是一个二级反应，其反应式为：CH3COOC2H5+Na+0H一一CH3COO一+Na+C2H50H在反应过程中，各物质的浓度随时间改变.某一时刻的0H—浓度，可以用标准酸溶液进行滴定或通过测量溶液的某种物理性质而求出•实验屮若以电导仪测定溶液的电导G随时间的变化值

2、，则可以求出反应的速率常数.因为该反应的逆反应可以忽略，所以各物质在不同时刻(f)的浓度(mol/L)关系可表示如下：CH2COOC2H5+NaOH-*CH2COONa+C2H50H匸0时CC00t=t时C-XC-XXXL°°时一0一0fC—c该反应的速率方程可表示为(1)积分得叱(二D(2)显然，只要测出反应进程中t时的z值，再将c代人，就可以算出反应速率常数志值.由于反应是在稀水溶液屮进行的，因此可以认为CHoCOONa全部电离・溶液中参与导电的离子有Na+,OH—和CH。COO-,Na在反应前后浓度不变，由于OH—的迁移速率比CHoCOO—的迁移速率大得多，

3、而随着反应时间的增加，OH不断减少，CHoCOO—不断增加，所以体系的电导值将逐渐下降，在一定的浓度范围内，可以认为体系电导值的减少量和CHoCOONa浓度z的增加量成正比，即：tn时，x=P(Go—Gt)(3)t->oo时，X=(Go一Gb)(4)式中G。和Gt分别为起始和t时刻溶液的电导值，Goo为反应终了时的屯导值，B为比例常数.将(3),(4)式代人⑵式得-GJ_G^—Gf—G)—(G}GJ]c(G厂G..)(6)从⑹式可知，只要测出G。，G以及一组G值以后，利用(G。—G,)/(G,-G)对t作图,应得一直线,由直线斜率即可求得反应速率常数【仪器与试剂】

4、电导率仪1台钳黑电极1支大试管5支恒温槽1台移液管3支洗耳球1只双管电导池1个氢氧化钠溶液(1.985X10-2摩尔毎升)乙酸乙酯溶液(1.985X10-2摩尔每升)【实验步骤】1、调节恒温槽的温度在34.70°C；2、在1・3号大试管中,依次倒入约20毫升蒸锚水、35毫升1.985X10-2摩尔每升的氢氧化钠溶液和25毫升1.985X10-2摩尔毎升乙酸乙酯溶液，塞紧试管口，并置于恒温槽中恒温。3、安装调节好电导率仪；4、Ko的测定：从1号和2号试管屮，分别准确移取10毫升蒸憎水和10毫升请氢氧化钠溶液注入4号试管中摇匀，置于恒温槽中恒温，插入电导池，测定其电导

5、率Ko；5、Kt的测定：从2号试管中准确移取10毫升氢氧化钠溶液注入5号试管中置于恒温椚中恒温，再从3号试管屮准确移取10毫升乙酸乙酯也注入5号试管屮，当注入5毫升时启动秒表，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Kt值，以后每隔2min读一次，至30min吋可停止测量。【实验装置示意图】【数据处理】温度：34.70°C大气压：100.99kPa1、求34.7CTC的反应速率常数kl,将实验数据及计算结果填入卜•表:恒温温度=34.70°CKo=2.470ms•cm-1V（乙酸乙酯）=10.00mL【乙酸乙酯

6、】=0.0200mol/LV（氢氧化钠）=10.00mL【氢氧化钠】=0.0200mol/LCo=0.0100mol/L2、实验数据记录及处理表：t/minKt(Ko-Kt)Ko-Kt/t/ms•cm-1/ms•cm-1/ms•cm-1•min-122.2000.2700.13541.9800.4900.12361.8400.6300.10581.7300.7400.093101.6500.8200.082121.5800.8900.074141.5300.9400.067161.4800.9900.062181.44001.0300.057201.4001.07

7、00.054221.3701.10()().050241..3401.1300.047261.3101.1600.045281.2901.1800.042301.2701.2000.0403、图：Kt对Ko-Kt/Kt:Kr(Ko-Kt)/t曲线(34.7t?)Kt对Ko-Kt/t作图，求岀斜率m,并曲m=l/KCo求岀速率常数m=9.1148Kl=l/(MCo)=1/(9.1148X0.0100)mol/(L-min)=10.97L/(mol•min)文献参考值:K(307.7K)=11.61/(mol-min)可以由以上的数据的得知：去点后曲线的线性提高了，而

8、活化能则和