电导法测乙酸乙酯皂化反应的速率常数_第1页
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文档简介

1、电导法测乙酸乙酯皂化反应的速率常数第一页,共18页。1、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2、了解二级反应的特点,学会用图解法求出二级反应的反应速率常数3、熟悉EC215微电脑电导率仪的使用方法(一)实验目的第二页,共18页。10/13/20222 乙酸乙酯皂化反应是个二级反应,其反应方程式为: CH3COOC2H5 + Na+ + OH- CH3COO- + Na+ + C2H5OH (二)实验原理第三页,共18页。10/13/20223 当乙酸乙酯与氢氧化钠溶液的起始浓度相同时,设均为a,则反应速率方程表示为: 当起始浓度a为已知,只要由实验测得不同时间t时的x值,以

2、 对t作图,应得一直线,从直线的斜率m便可求出k值。 m =ak第四页,共18页。10/13/20224 反应中,参加导电的离子有OH-、Na+和CH3COO-,由于反应体系是很稀的水溶液,可认为CH3COONa是全部电离的,因此,反应前后Na+的浓度不变,随着反应的进行,仅仅是导电能力很强的OH-离子逐渐被导电能力弱的CH3COO-离子所取代,致使溶液的电导逐渐减小,因此可用电导率仪测量皂化反应进程中电导率随时间的变化,从而达到跟踪反应物浓度随时间变化的目的。 第五页,共18页。10/13/20225 所以,稀溶液中,电导值的减 少量与CH3COO-浓度成正比,速率 方程可变为: 式中:0起

3、始时的电导率; tt时的电导率; t即反应终了时的电导率;第六页,共18页。10/13/20226 故只要测定了0、 以及一组t值以后,利用(0t)(0)对t作图,若该反应为二级反应,则应得到一条直线,直线的斜率即是速率常数k与起始浓度ca的乘积。K的单位为Lmol-1min-1。第七页,共18页。10/13/20227 1.开机 按ON/OFF键开启EC215微电脑电导率仪。 2.电导率仪标定 (1)将电极先用蒸馏水清洗12遍,再用 0.01M KCl标准液淋洗23遍,每次12 ml,插入装有0.01M KCl标准液的专用试管(需干燥)中,电极浸入溶液的深度以外套上的小孔浸没液体0.5cm左

4、右为宜,并用电极轻触试管底部,排出套内的气泡。(三)实验步骤第八页,共18页。10/13/20228(2)调节TEMPERATURE到2%/ 。(3)选择合适的测量范围,如1999s或19.9ms 。(4)待数字基本稳定后,旋转 “CALIBRATION” 键,使显示屏上的数值与室温下0.01M KCl标准液的电导率值相等即可(查课本336页附录八)。取出电极,用蒸馏水淋洗12遍后,置蒸馏水中备用。第九页,共18页。10/13/20229 电源开关Temperature旋钮Calibration旋钮量程选择按钮电极第十页,共18页。10/13/2022103. 的测量 电极用极少量的0.010

5、0M的NaAc液淋洗23遍,将0.0100M的NaAc装入专用试管中,插入电极,电极浸入溶液的深度和使用方法与标定时相同。此时显示屏上的数值即 。 第十一页,共18页。10/13/202211 4.0 的测量 分别量取0.02MNaOH液和蒸馏水各20.00ml于50ml小烧杯中混匀,用此混合液淋洗电极23遍后,将此混合液倒入另一干燥专用试管中,插入电极,此时显示屏上的电导率数值即为0,记下该值 第十二页,共18页。10/13/2022125. t 的测量 先量取0.02MNaOH液25.00ml于50ml小烧杯中,再量取乙酸乙酯液25.00ml一起放入50ml小烧杯中,马上看表记时,混匀,用

6、此混合液淋洗电极23遍后,将此混合液倒入另一干燥专用试管中,插入电极,此时显示屏上的电导率数值即为时间t所对应的t,分别记录3min,6min,9min,12 min,15 min,18 min,21 min,24 min,27 min, 30 min, 40min,50min时的电导率t。 第十三页,共18页。10/13/202213(四)实验结果与分析 (1)0与的测定。 反应的温度:t 0 =Scm-1 (开始)= Scm-1 (结束)= Scm-1 (平均)= Scm-1第十四页,共18页。10/13/202214 (2)将测得t数据记入下表。 t(min)0(Scm-1)t (Scm-1)0 t(Scm-1)(0 t)/(t )36960第十五页,共18页。10/13/202215(3)反应级数的判定。 以(0 t)/(t )对t作图,若得一直线,即可证明乙酸乙酯皂化反应为二级反应。由直线的斜率计算出反应速率常数k。第十六页,共18页。10/13/202216(1)测0 时是测0.0100M的NaOH,而测t时,是将0.02MNaOH液25.00Ml与0.02M的乙酸乙酯液25.00ml混合。(2)测量前电极需淋洗2遍,且要轻触试管底部,排除套内气泡,但注意不要太用力以免打破试

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