乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測定實驗報告

學(xué)號：201114120222基礎(chǔ)物理化學(xué)實驗報告 實驗名稱：乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測定 應(yīng)用化學(xué)二班 班級 03 組號實驗人姓名： xx 同組人姓名：xxxx指導(dǎo)老師： 李旭老師 實驗日期： 2013-10-29 湘南學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)系一、實驗?zāi)康模?、了解測定化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)的一種物理方法電導(dǎo)法。 2、了解二級反應(yīng)的特點，學(xué)會用圖解法求二級反應(yīng)的速率常數(shù)。 3、掌握DDS-11A型數(shù)字電導(dǎo)率儀和控溫儀使用方法。二、實驗原理：1、對于二級反應(yīng)：A+B產(chǎn)物，如果A，B兩物質(zhì)起始濃度相同，均為a，則反應(yīng)速率的表示式為 (1) 式中x為時間t反應(yīng)物消耗掉的摩爾數(shù)，上式定積分得： (2)以作圖若所得為直線，證明是二級反應(yīng)。并可以從直線的斜率求出k。 所以在反應(yīng)進行過程中，只要能夠測出反應(yīng)物或產(chǎn)物的濃度，即可求得該反應(yīng)的速率常數(shù)。 如果知道不同溫度下的速率常數(shù)k(T1)和k(T2)，按Arrhenius公式計算出該反應(yīng)的活化能E （3）2、乙酸乙酯皂化反應(yīng)是二級反應(yīng)，其反應(yīng)式為：OH-電導(dǎo)率大，CH3COO-電導(dǎo)率小。因此，在反應(yīng)進行過程中，電導(dǎo)率大的OH-逐漸為電導(dǎo)率小的CH3COO-所取代，溶液電導(dǎo)率有顯著降低。對稀溶液而言，強電解質(zhì)的電導(dǎo)率L與其濃度成正比，而且溶液的總電導(dǎo)率就等于組成該溶液的電解質(zhì)電導(dǎo)率之和。如果乙酸乙酯皂化在稀溶液下反應(yīng)就存在如下關(guān)系式： （4） （5） （6） A1，A2是與溫度、電解質(zhì)性質(zhì)，溶劑等因素有關(guān)的比例常數(shù)，分別為反應(yīng)開始和終了時溶液的總電導(dǎo)率。為時間t時溶液的總電導(dǎo)率。由(4)，(5)，(6)三式可得： 代入(2)式得： （7）重新排列即得： 三、實驗儀器及試劑 DDS-11A型數(shù)字電導(dǎo)率儀1臺（附鉑黑電極1支），恒溫槽1臺，秒表1只，電導(dǎo)池3支，移液管3支；0.0200molL乙酸乙酯(新配的)，O.0200molL氫氧化鈉(新配的)四、簡述實驗步驟和條件：1、調(diào)節(jié)恒溫槽為所測溫度25。2、的測量：分別取10mL蒸餾水和10mL0.0200mol/L的NaOH溶液，加到潔凈、干燥的叉形管電導(dǎo)池中充分混合均勻，置于恒溫槽中恒溫15min。用DDS-11A型數(shù)字電導(dǎo)率儀測定上述已恒溫的NaOH溶液的電導(dǎo)率即為。3、的測量：在另一支叉形電導(dǎo)池直支管中加10mL 0.0200mol/L CH3COOC2H5，側(cè)支管中加入10mL 0.0200 mol/L NaOH，并把洗凈的電導(dǎo)電極插入直支管中。在恒溫情況下，混合兩溶液，同時開啟停表，記錄反應(yīng)時間(注意停表一經(jīng)打開切勿按停，直至全部實驗結(jié)束)，并在恒溫槽中將叉形電導(dǎo)池中溶液混合均勻。在60min內(nèi)分別測定6min、9min、12min、15min、20min、25min、30min、35min、40min、50min、60min時的電導(dǎo)率Lt。 作直線關(guān)系圖，從斜率求出反應(yīng)速率常數(shù)五、實驗數(shù)據(jù)及現(xiàn)象的原始記錄溫度25 =2.07mscm-1時間/min6912152025Lt/(mscm-1)1.6601.5471.4631.3971.3031.237/(mscm-1min-1)0.06830.05810.05060.04490.03840.0333時間/min3035405060Lt/(mscm-1)1.1821.1401.1071.0531.015/(mscm-1min-1)0.02960.02660.02410.02030.01763、作圖：=12.9068 min-1；反應(yīng)溫度T1=25而反應(yīng)速率常數(shù)，所以K=1/(12.9068 min-10.0200molL-1)=3.8739Lmol-1min-1六、 討論（主要內(nèi)容是：誤差分析；實驗中異常現(xiàn)象處理；對本實驗的改進意見；回答思考題。）：誤差分析造成本實驗誤差的主要原因可能有：1、恒溫槽的溫度不穩(wěn)定，致使實驗的結(jié)果存在一定的誤差；2、乙酸乙酯配置太久，部分揮發(fā)掉了,致使實驗出現(xiàn)較大的偏差；3、經(jīng)過多次讀數(shù)，誤差比較大；4、系統(tǒng)本身存在的偶然誤差。注意事項1. 實驗溫度要控制準確2. 切勿觸及鉑電極的鉑黑3. 乙酸乙酯溶液和NaOH溶液濃度必須相同。 4. 配好的NaOH溶液要防止空氣中的CO2氣體進入。 5. 乙酸乙酯溶液需臨時配制，配制時動作要迅速，以減少揮發(fā)損失?；卮鹚伎碱}1、 酸溶液所用的水中含有不與反應(yīng)物生成物發(fā)生反應(yīng)的電解質(zhì),對測定的結(jié)果有無影響？答: 存在一定的影響。因為反應(yīng)速率常數(shù)的值與反應(yīng)條件如溫度、催化劑、溶劑等有關(guān)，而雜質(zhì)的存在影響了反應(yīng)物的濃度，因而對實驗結(jié)果存在一定的影響。2、各溶液在恒溫和操作過程中為什么要蓋好？ 答：因為溫度升高，溶液的揮發(fā)度增大，將溶液蓋好是為了減少其揮發(fā)，保證溶液的濃度不變；此外，NaOH溶液很容易與空氣中的CO2反應(yīng)，將其蓋住就是為了盡量減少此反應(yīng)的影響。七、 結(jié)論（是否達到了預(yù)期目的，學(xué)到了那些新知識）：本實驗雖存在一定的誤差，但基本達到了預(yù)期的實驗?zāi)康?學(xué)到的新知識:1、熟悉并掌握了DDS-11A型數(shù)字電導(dǎo)率儀和恒溫槽的使用方法 2、進一步了解了二級反應(yīng)的特點，學(xué)會了用圖解法求算二級反應(yīng)的速率常數(shù)。