Transcript 二级反应--乙酸乙酯的皂化

南阳师范学院化学实验教学中心
物理化学实验教学案例
二级反应--乙酸乙酯的皂化
主讲人：孙红先 讲师
主要内容
一、实验目的
二、实验原理
三、实验步骤
四、数据记录及处理
五、结果讨论
六、注意事项
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实验目的
1.理解实验原理；
2.学会用电导率法测定乙酸乙酯皂化反应
的速率常数和活化能；
3.通过实验进一步了解二级反应的特点；
4.掌握DDS-310型电导率仪的使用方法。
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实验原理
１．二级反应：反应速率与反应物浓度的二次方
或两种反应浓度之积成正比的反应．
如：乙酸乙酯的皂化，反应式为：
CH3COOC2H5+Na++OH-→CH3COO-+Na++C2H5OH
反应速率：
其中：k为反应的速率常数
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实验原理
2.若用：a代表CH3COOC2H5的起始浓度
b代表NaOH的起始浓度
x表示经过t时间后消耗掉的反应物的浓度
dx
则t时刻的反应速率为：ｒ＝  k  a  x  b  x 
dt
若反应起始时两反应物的浓度相等都为a，
则：
x
 kt
积分得：
a(a  x)
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实验原理
3.若令:κ0为反应起始时的电导率
κt为反应时间t时的电导率
κ∞为反应终了时溶液的电导率
t  0 
a  x
a
a  0  t 
x
    x 
a
0  
1 0  t
x代入前面公式可得： t  
 
ak
t
所以，以Кｔ对(К0-Кt)/t作图 ，可得一直线，
其斜率为1/ak , 从而可求出反应速率常数ｋ。
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实验原理
４．在不同温度T１和T２下可求出两个速率常数
k1和k2,再根据阿累尼乌斯公式计算活化能E。
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实验仪器
DDS-310型电导率仪
铂黑电导电极
超级恒温槽,双管电导池
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实验步骤
１.调节电导率仪
２.25℃时Кt 和К0的测定
Кt的测定:调节恒温槽温度至25℃
→量取反应液于双管电导池
→恒温10min →充分混和 →测量Кt
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实验步骤
К0的测定:量取15mLNaOH溶液和15mL蒸馏水
于一大试管里，恒温10min，测定其电导率3次 ,
求平均值，计为К0
３. 35℃时Кt和К0的测定
调节恒温槽至35℃
→重新量取反应液于双管电导池
→恒温10min→充分混和→测量Кt
К0的测定方法同前
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实验数据记录及处理
1.记录原始数据：NaOH的浓度____, CH3COOC2H5的浓度_____.
25℃
时间t
min
0
t
ms/cm
35℃
(0-t)/t
ms/cm.min
0=
6
8
10
12
15
20
25
30
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t
ms/cm
(0-t)/t
ms/cm.min
0=
实验数据记录及处理
２．以ｔ对(0-t)/t用origin软件电脑作图，求出斜率。
35℃
时间
min
0
t
ms/cm
(0-t)/t
ms/cm.min
0=2.29
6
1.81
0.08
8
1.72
0.07125
10
1.65
0.064
12
1.59
0.0583
15
1.53
0.05067
20
1.46
0.0415
25
1.40
0.03560
30
1.34
t
1.8 Linear Regression for Data1 B:
Y=A+B*X
Parameter
Value Error
1.7
---------------------------------------------A
1.059250.01335
1.6 B
9.298080.2363
----------------------------------------------1.5 R=0.99807
1.4
1.3
0.03
0.03167
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0.04
0.05
o
35 C
0.06
(-t)/t
0.07
0.08
实验数据记录及处理
３.由斜率求出反应速率常数ｋ
４.求出反应活化能．
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结果讨论
1.分析误差来源
2.К0为什么不能在反应一开始时直接进行测量？
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注意事项
1、电导率仪在测量时一定要确保电导电极的铂片位
于液面下1cm；
2、两反应液混合时，要混合充分,且不能混的太慢；
3、25℃时用过的反应液一定要倒掉,重新量取反应液。
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