1 / 16

电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数

基础化学实验 Ⅲ （物理化学实验）. 电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数. 知识点及实验技能训练要点. 知识点：. 反应级数、二级反应速率方程、反应速率常数. 实验技能训练要点：. 电导率仪的使用、恒温水浴的使用 （首次训练）. 一、实验目的. 二、实验原理. 三、实验步骤. 四、注意事项. 五、实验总结. 六、实验延伸. 七、思考题. 一、实验目的. 1 、用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数、反应级数 2 、学会用图解法求二级反应的速率常数 3 、学会使用电导率仪和恒温水浴. 二、实验原理. 乙酸乙酯皂化反应是典型的二级反应，其反应如下：.

vidar
Download Presentation

电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 基础化学实验Ⅲ （物理化学实验） 电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数

  2. 知识点及实验技能训练要点 知识点： 反应级数、二级反应速率方程、反应速率常数 实验技能训练要点： 电导率仪的使用、恒温水浴的使用（首次训练）

  3. 一、实验目的 二、实验原理 三、实验步骤 四、注意事项 五、实验总结 六、实验延伸 七、思考题

  4. 一、实验目的 1、用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数、反应级数 2、学会用图解法求二级反应的速率常数 3、学会使用电导率仪和恒温水浴

  5. 二、实验原理 乙酸乙酯皂化反应是典型的二级反应，其反应如下： CH3COOC2H5 + NaOH CH3COONa + C2H5OH 当 t = 0 时 c c 0 0 t = t时 c-x c-x x x t →∞时 →0　 →0 →c →c 该反应的动力学方程式为： 积分得：

  6. 或 k为反应速率常数。由实验测得不同时刻t的x值，则可求出不同时刻t的k值。若k值为常数，则可证明该反应为二级反应。 若以 (1/c-x)对t作图得一直线，也可证明是二级反应，并可从直线的斜率求出k值。 该实验是用电导率仪来间接测定x值的。

  7. 该反应体系中仅有NaOH和CH3COONa是电解质。Na+在反应前后浓度不变。而OH-的电导率比CH3COO－的电导率大得多，因此，随着反应的进行，OH－不断减少，CH3COO－不断增加，体系的电导率不断下降。所以：该反应体系中仅有NaOH和CH3COONa是电解质。Na+在反应前后浓度不变。而OH-的电导率比CH3COO－的电导率大得多，因此，随着反应的进行，OH－不断减少，CH3COO－不断增加，体系的电导率不断下降。所以： t=0时， G0=αc t=∞时， G∞＝βc t=t时， Gt=α(c-x) +βx 式中α、β是与温度、溶剂、电解质NaOH和CH3COONa性质有关的比例常数。G0、G∞分别为反应起始和终了的电导率，Gt为t时刻体系总的电导率。

  8. k值的单位为： 联立求解得下式： G0、Gt、G∞可由实验测得。以 对t作图，应得一直线，从直线的斜率可求得反应速率常数k值。

  9. 三、实验步骤 1. 打开恒温水浴槽（下图）。 a.冬天温度设定为25±0.1℃；夏天温度设定为30±0.1℃. b. 循环速度，升温速度均使用慢档

  10. 2. NaOH溶液（I）的配制：配置浓度约为0.02 mol/L NaOH水溶液500 mL。 3. NaOH溶液（I）的标定：准确秤取0.1000 g的邻苯二甲酸氢钾（储存在保干器里）三份，并用蒸馏水将其溶解，对NaOH水溶液进行标定（以酚酞作为指示剂），并计算出精确浓度. 4. NaOH溶液（II）的配制：移取NaOH溶液（I）50.00 mL于100 mL容量瓶中（稀释一倍）。

  11. 5. G0的测定：打开电导率仪，调整至电导模式，并根据所用电导电极常数校正电导仪中电极常数值。将电导电极润洗三次后放入NaOH溶液（II），恒温水浴槽恒温5 min后，测量其电导率三次,记做G0。 注意：每半分钟读数一次，切勿长久放置后读数。 如长时间放置在空气中，对电导的测量会有何影响？

  12. 注意：配制NaAc溶液浓度与NaOH溶液（II）相同 6. G∞的测定：同样方法测量NaAc溶液电导率（每半分钟读数一次）。 7. Gt的测定：分别移取NaOH溶液（I）于干燥的锥形瓶中放入擦干的电导电极，恒温后，加入恒温的乙酸乙酯溶液 25.00 mL迅速混合并开始计时。每隔2 min测定体系的电导率，得到Gt，测定15次后结束实验。 注意：新鲜配制乙酸乙酯溶液1000 mL，浓度与NaOH溶液（I）相同

  13. 四、注意事项 1. 为了减少恒温水浴槽本身对温度的影响，水浴槽应将循环速度，升温速度均设定慢档，温度控制中示差选择 0.1。 2. 测定G0所用NaOH溶液为NaOH溶液（II），即稀释一倍后的NaOH溶液。 3. NaAc溶液的配置中，注意摩尔质量的计算，NaAc含有三个结晶水。 4. 在进行电导率G0，G∞的测定时，电导电极应充分润洗，而测定Gt时应将电导电极擦干后放入待测溶液中。

  14. 五、实验总结 (一)数据处理 根据实验数据，以 对t作图，得一直线，从直线的斜率计算反应速率常数k值，用微机处理。 （二）讨论 该实验配制溶液所用的水均为电导水或重蒸馏水。若用一般的去离子水，应首先测其电导率。 在测定κ0、κ∞、κt时应于扣除水的电导率。

  15. 六、实验延伸 电导测定的应用 有关溶液电导数据的应用很广，可以用来检验水的纯度，计算弱电解质的解离度和解离常数，测定难溶盐的溶解度，也可以测定水中含盐量，作为化学动力学指示，测定临界胶团浓度，进行电导滴定等实验。 开放实验：电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度

  16. 七、思考题 • 若CH3COOC2H5与NaOH 溶液的浓度不相 • 等时，如何计算反应速率常数k值? • 2. 若CH3COOC2H5与NaOH 溶液均为浓溶液，能否用此方法求反应速率常数k值？为什么? • 3. 在配制CH3COOC2H5溶液时，为什么要在容量瓶中加入适量的电导水?

More Related