二级反应 -- 乙酸乙酯的皂化
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南阳师范学院化学实验教学中心
二级反应 --乙酸乙酯的皂化
主讲人:孙红先 讲师
物理化学实验教学案例
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一、实验目的
二、实验原理
三、实验步骤
四、数据记录及处理
五、结果讨论
六、注意事项
主要内容
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1. 理解实验原理;
2. 学会用电导率法测定乙酸乙酯皂化反应
的速率常数和活化能;
3. 通过实验进一步了解二级反应的特点;
4. 掌握 DDS-310 型电导率仪的使用方法。
实验目的
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1.二级反应:反应速率与反应物浓度的二次方 或两种反应浓度之积成正比的反应. 如:乙酸乙酯的皂化,反应式为:
CH3COOC2H5+Na++OH-→CH3COO-+Na++C2H5OH
反应速率:
其中: k 为反应的速率常数
实验原理
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2. 若用: a 代表 CH3COOC2H5 的起始浓度
b 代表 NaOH 的起始浓度 x 表示经过 t 时间后消耗掉的反应物的浓度
则 t 时刻的反应速率为: dxk a x b x
dt r=
若反应起始时两反应物的浓度相等都为 a ,
则: 积分得:x
kta(a x)
实验原理
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00
0
01
tt
tt
aa x xx
a a
xak t
代入前面公式可得:
所以,以 К t对 (К0-Кt)/t 作图 ,可得一直线,
其斜率为 1/ak , 从而可求出反应速率常数k。
3. 若令 :κ0 为反应起始时的电导率
κt 为反应时间 t 时的电导率
κ∞ 为反应终了时溶液的电导率
实验原理
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4.在不同温度 T 1和 T 2下可求出两个速率常数
k1和 k2, 再根据阿累尼乌斯公式计算活化能 E 。
实验原理
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实验仪器
DDS-310 型电导率仪
铂黑电导电极
超级恒温槽 ,双管电导池
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1 . 调节电导率仪
2 .25℃时 Кt 和 К0 的测定 Кt 的测定 : 调节恒温槽温度至 25℃
→ 量取反应液于双管电导池
→ 恒温 10min → 充分混和 →测量 Кt
实验步骤
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3 . 35℃时 Кt和 К0 的测定 调节恒温槽至 35℃
→ 重新量取反应液于双管电导池 →恒温 10min→ 充分混和→测量 Кt
К0 的测定方法同前
К0 的测定 : 量取 15mLNaOH 溶液和 15mL 蒸馏
水于一大试管里,恒温 10min ,测定其电导率 3
次 , 求平均值,计为 К0
实验步骤
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1. 记录原始数据: NaOH 的浓度 ____, CH3COOC2H5 的浓度 _____.
时间 tmin
25℃ 35℃
t
s/cm(0-t)/t
s/cm.mint
s/cm(0-t)/t
s/cm.min
0 0= 0=
6
8
10
12
15
20
25
30
实验数据记录及处理
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时间min
35℃
t
s/cm
(0-t)/t
s/cm.min
0 0=2.29
6 1.81 0.08
8 1.72 0.07125
10 1.65 0.064
12 1.59 0.0583
15 1.53 0.05067
20 1.46 0.0415
25 1.40 0.03560
30 1.34 0.03167
2.以 К t对 (К0-Кt)/t用 origin 软件电脑作图,求出斜率。
实验数据记录及处理
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3 . 由斜率求出反应速率常数k
4 . 求出反应活化能.
实验数据记录及处理
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结果讨论
1. 分析误差来源2.К0 为什么不能在反应一开始时直接进行测量?
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1 、电导率仪在测量时一定要确保电导电极的铂片位
于液面下 1cm ;
2 、两反应液混合时,要混合充分 , 且不能混的太慢;
3、 25℃ 时用过的反应液一定要倒掉 , 重新量取反
应液。
注意事项