西安石油大学化学实验报告
课程名称 物理化学实验(Ⅱ)实验名称 乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定 姓名 禹成军 学号201008040128 专业班级 化学1001 指导老师 杨鹏辉 实验日期 2012年12月6日 实验地点西安石油大学本部第二实验楼402 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-11AT型数字电导率仪和控制温仪使用方法。 二、实验原理
1、对于二级反应:A+B→产物,如果两物质的起始浓度相同,均为a,则反应速率的表示式为:
dx?k(a?x)2dt (1)
式中:x为他时刻消耗掉的A或B的浓度。 上式积分得:
1xk??t?a(a?x) (2) 2、乙酸乙酯皂化反应是二级反应,反应式为:
CH3COOC2H5+Na++OH-→CH3COO-+Na++C2H5OH
由二级反应速率常数公式变形的:
1k0?ktk??k?
t(3)
a?kt因此以kt对 作图,由直线的斜率即可求出k,且由两个不同温度下测得的速率常数,根据Arrhenius公式,即可求出该反应的活化能。
k(T2)T1T2E?ln?R()k(T1)T2?T1
三、仪器与药品
DDS-11AT型数字电导率仪1台;停表1只;恒温水槽1套;叉形电导池2只;移液管(25ml,胖肚)1支;烧杯(50ml)1只;容量瓶(100ml)1个;称量瓶1个;乙酸乙酯(AR);氢氧化钠(0.0200mol/L) 四、实验步骤
1、恒温槽调节及溶液的配制
调节恒温槽的温度为298.2K
配制0.10mol/L的CH3COOC2H5溶液100mL.
k 2、0的测定:
分别取10mL蒸馏水和10mL 0.1mol/L NaOH溶液,加到洁净、干燥的锥形瓶中充分混合均匀,置于水浴中恒温10min.
打开电导率仪的电源,记录其电极常数,将旋钮按到“校正”档,对其进行校正后,再将旋钮按到“测量”档。
kt 3、的测定
取10mL的配制好的CH3COOC2H5溶液,加入叉形电导池支管中,侧支管中加入10mL 0.1000mol/L NaOH,将此叉形支管放入恒温槽中恒温10min.
在恒温情况下,将橡皮塞塞到装有乙酸乙酯的支管口,然后用吸耳球将乙酸乙酯压入到侧支管中,使其与NaOH混合,两溶液一接触,就开启停表,并将洗净擦干的电导电极插入侧支管中,时间为6min时,记录电导率。
每隔2min记录一次数据,直至时间为40min,则停止记录数据。
kk 4、同步骤2、3测定温度为308.2K下0,t的的值,起始时间为4min,终止时间32min,时间间隔2min,并记录数据。 五、实验注意事项
1、测定298.2K、308.2K的k0时溶液均需临时配制。 2、所用NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液浓度必须相等,且CH3COOC2H5溶液需临时配制。
(4)
3、为确保NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液混合均匀,需使该两溶液在叉形管中迅速多次来回往复。
4、不可用纸擦拭电导电极上的铂黑。 六、实验数据记录与处理
10ml 0.10 mol/L NaOH 与 10ml 0.10 mol/L CH3COOC2H5 298K t/min kt (k0-kt)/t t/min kt (k0-kt)/t
66 8 10 12 14 16 18 20 22 5.76 5.42 5.19 5.00 4.86 4.75 4.65 4.57 4.5 0.5824 0.4826 0.4028 0.3530 0.3132 0.2834 0.2536 0.2338 0.2140 4.44 4.39 4.35 4.31 4.28 4.24 4.21 4.18 4.16 0.200.180.170.160.150.140.140.130.12
40.1?t-?0-?t?t 298KY =3.72843+3.52352 X?t0.20.30.40.50.6?0-?t/t308K
t/min kt (k0-kt)/t t/min kt (k0-kt)/t 4 7.04 6 6.58 8 6.30 10 6.10 12 5.96 14 5.86 16 5.79 18 5.70 1.115 0.820 0.650 0.540 0.462 0.403 0.357 0.322 20 5.62 22 5.58 24 5.54 26 5.50 28 5.47 30 5.44 32 5.42 0.294 0.269 0.248 0.231 0.215 0.202 0.190
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