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    乙酸乙酯皂化反应速率常数测定实验报告

    时间：2020-09-29 11:51:09 来源：蒲公英阅读网 本文已影响人 蒲公英阅读网手机站

    相关热词搜索：乙酸乙酯 皂化 常数

    　学号：201114120222

    　 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

    　实验人姓名：

    　xx

    　同组人姓名：

    　xxxx

    　指导老师：

    　李旭 老师

    　实验日期：

    　2013 3- - 10- -2 29 9

    　湘南学院化学与生命科学系

    　 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 2) ( x a Kdtdx 

    　(1)

    　式中x为时间t反应物消耗掉的摩尔数，上式定积分得：

    　x axtaK ·1

    　 (2) 以 tx ax~作图若所得为直线，证明是二级反应。并可以从直线的斜率求出 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 (T 1 )和 k (T 2 )，按Arrhenius公式计算出该反应的活化能 E

    　 1 22 112) () (lnT TT TRT KT KE a

    　 （3）

    　2、乙酸乙酯皂化反应是二级反应，其反应式为：

    　OH- 电导率大，CH3 COO- 电导率小。因此，在反应进行过程中，电导率大的OH- 逐渐为电导率小的CH3 COO- 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：

    　a A L1 0

    　（4）

    　a A L2

    　 （5）

    　x A x a A L t2 1) (   

    　 （6）

    　 A 1 ，A 2 是与温度、电解质性质，溶剂等因素有关的比例常数，0L ，L 分别为反应开始和终了时溶液的总电导率。tL 为时间 t 时溶液的总电导率。由(4)，(5)，(6)三式可得：

    　aL LL Lxt·00

    　 代入(2)式得：

    　L LL La tKtt 0·1

    　 （7）

    　重新排列即得：

    　 LtL Lk aLtt0·1

    　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)

    　 四 、简述实验步骤和条件：

    　1、调节恒温槽为所测温度 25℃。

    　2、0L 的测量：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0L 。

    　3、tL 的测量：在另一支叉形电导池直支管中加 10mL 0.0200mol/L CH 3 COOC 2 H 5 ，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 L t 。

    　 作0 ttL LLt-～ 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

    　温度 25℃

    　0L =2.07 ms·cm -1

    　3、作0 ttL LLt-～ 图：

    　时间/min 6 9 12 15 20 25 L t / (ms·cm-1 )

    　1.660 1.547 1.463 1.397 1.303 1.237 0 tL Lt-/(ms·cm-1 ·min -1 ) 0.0683 0.0581 0.0506 0.0449 0.0384 0.0333 时间/min 30 35 40 50 60

    　L t / (ms·cm-1 )

    　1.182 1.140 1.107 1.053 1.015

    　0 tL Lt-/(ms·cm-1 ·min -1 )

    　 0.0296 0.0266 0.0241 0.0203 0.0176

    　0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.071.01.11.21.31.41.51.61.7L t( L 0 -L t )/ t B Linear Fit of Data1_By=12.9x+0.799

    　k =12.9068

    　min-1 ；反应温度 T 1 =25℃而反应速率常数k aK·1 ，所以K=1/(12.9068 min-1 ×0.0200mol·L -1 )=3.8739L·mol -1 ·min -1

    　 六、

    　讨论（主要内容是：○ ○1 1 误差分析；○ ○2 2 实验中异常现象处理；○ ○3 3 对本实验的改进意见；○ ○4 4 回答思考题。）：

    　误差分析 造成本实验误差的主要原因可能有：

    　1、恒温槽的温度不稳定，致使实验的结果存在一定的误差； 2、乙酸乙酯配置太久，部分挥发掉了,致使实验出现较大的偏差； 3、经过多次读数，误差比较大； 4、系统本身存在的偶然误差。

    　注意事项 1. 实验温度要控制准确

    　2. 切勿触及铂电极的铂黑 3. 乙酸乙酯溶液和 NaOH 溶液浓度必须相同。

    　4. 配好的 NaOH 溶液要防止空气中的 CO 2 气体进入。

    　5. 乙酸乙酯溶液需临时配制，配制时动作要迅速，以减少挥 发损失。

    　回答思考题 1、 酸溶液所用的水中含有不与反应物生成物发生反应的电解质,对测定的结果有无影响？ 答: 存在一定的影响。因为反应速率常数的值与反应条件如温度、催化剂、溶剂等有关，而杂质的存在影响了反应物的浓度，因而对实验结果存在一定的影响。

    　2、各溶液在恒温和操作过程中为什么要盖好？

    　 答：因为温度升高，溶液的挥发度增大，将溶液盖好是为了减少其挥发，保证溶液的浓度不变；此外，NaOH 溶液很容易与空气中的CO 2 反应，将其盖住就是为了尽量减少此反应的影响。

    　七、

    　结论（是否达到了预期目的，学到了那些新知识）：

    　本实验虽存在一定的误差，但基本达到了预期的实验目的

    　学到的新知识: 1、熟悉并掌握了 DDS-11A 型数字电导率仪和恒温槽的使用方法

    　2、进一步了解了二级反应的特点，学会了用图解法求算二级反 应的速率常数。

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