二級反應(yīng)--乙酸乙酯的皂化

1、二級反應(yīng)二級反應(yīng)-乙酸乙酯的皂化乙酸乙酯的皂化主講人：孫紅先主講人：孫紅先 講師講師物理化學(xué)實驗教學(xué)案例物理化學(xué)實驗教學(xué)案例一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康亩嶒炘矶?、實驗原理三、實驗步驟三、實驗步驟四、數(shù)據(jù)記錄及處理四、數(shù)據(jù)記錄及處理五、結(jié)果討論五、結(jié)果討論六、注意事項六、注意事項主要內(nèi)容主要內(nèi)容1.理解實驗原理；理解實驗原理；2.學(xué)會用電導(dǎo)率法測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)學(xué)會用電導(dǎo)率法測定乙酸乙酯皂化反應(yīng) 的速率常數(shù)和活化能；的速率常數(shù)和活化能；3.通過實驗進一步了解二級反應(yīng)的特點；通過實驗進一步了解二級反應(yīng)的特點；4.掌握掌握DDS-310型電導(dǎo)率儀的使用方法。型電導(dǎo)率儀的使用方法。實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康?/p>

2、二級反應(yīng)二級反應(yīng)：反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的二次方：反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的二次方 或兩種反應(yīng)濃度之積成正比的反應(yīng)或兩種反應(yīng)濃度之積成正比的反應(yīng)如：乙酸乙酯的皂化，反應(yīng)式為：如：乙酸乙酯的皂化，反應(yīng)式為： CH3COOC2H5+Na+OH-CH3COO-+Na+C2H5OH325325_d CH COOC Hrk CH COOC HOHdt 反應(yīng)速率：反應(yīng)速率：其中：其中：k k為反應(yīng)的速率常數(shù)為反應(yīng)的速率常數(shù)實驗原理實驗原理2.若用：若用：a代表代表CH3COOC2H5的起始濃度的起始濃度 b代表代表NaOH的起始濃度的起始濃度 x表示經(jīng)過表示經(jīng)過t時間后消耗掉的反應(yīng)物的濃度時間后消耗掉的反應(yīng)物的

3、濃度則則t t時刻的反應(yīng)速率為：時刻的反應(yīng)速率為： dxk axbxdt若反應(yīng)起始時兩反應(yīng)物的濃度相等都為若反應(yīng)起始時兩反應(yīng)物的濃度相等都為a a， dxk axdt 則：則：積分得：積分得：xkta(ax) 實驗原理實驗原理 00001ttttaa xxxaaxakt 代代入入前前面面公公式式可可得得：所以，以所以，以對對(0-t)/t作圖作圖 ，可得一直線，可得一直線，其斜率為其斜率為1/ak , 從而可求出反應(yīng)速率常數(shù)。從而可求出反應(yīng)速率常數(shù)。3.若令若令: :0為反應(yīng)起始時的電導(dǎo)率為反應(yīng)起始時的電導(dǎo)率 t t為反應(yīng)為反應(yīng)時間時間t t時的電導(dǎo)率時的電導(dǎo)率 為反應(yīng)為反應(yīng)終了時溶液的電導(dǎo)率

4、終了時溶液的電導(dǎo)率 實驗原理實驗原理在不同溫度在不同溫度T和和T下可求出兩個速率常數(shù)下可求出兩個速率常數(shù) k1和和k2,再根據(jù)阿累尼烏斯公式計算活化能再根據(jù)阿累尼烏斯公式計算活化能E。實驗原理實驗原理 實驗儀器實驗儀器DDS-310型電導(dǎo)率儀型電導(dǎo)率儀鉑黑電導(dǎo)電極鉑黑電導(dǎo)電極超級恒溫超級恒溫槽槽,雙管電導(dǎo)池雙管電導(dǎo)池.調(diào)節(jié)電導(dǎo)率儀調(diào)節(jié)電導(dǎo)率儀.25時時t 和和0的測定的測定 t的測定的測定:調(diào)節(jié)恒溫槽溫度至調(diào)節(jié)恒溫槽溫度至25 量取反應(yīng)液于雙管電導(dǎo)池量取反應(yīng)液于雙管電導(dǎo)池 恒溫恒溫10min 充分混和充分混和 測量測量t 實驗步驟實驗步驟. 35時時t和和0的測定的測定調(diào)節(jié)恒溫槽至調(diào)節(jié)恒溫槽至

5、35 重新量取反應(yīng)液于雙管電導(dǎo)池重新量取反應(yīng)液于雙管電導(dǎo)池恒溫恒溫10min充分混和充分混和測量測量t0的測定方法同前的測定方法同前0的測定的測定:量取量取15mLNaOH溶液和溶液和15mL蒸餾水蒸餾水于一大試管里，恒溫于一大試管里，恒溫10min，測定其電導(dǎo)率，測定其電導(dǎo)率3次次 , 求平均值，計為求平均值，計為0實驗步驟實驗步驟1.記錄原始數(shù)據(jù)：記錄原始數(shù)據(jù)：NaOH的濃度的濃度_, CH3COOC2H5的濃度的濃度_.時間時間t tminmin25253535 tm ms/cm( 0- t)/tm ms/cm.min tm ms/cm( 0- t)/tm ms/cm.min0 0 0=

6、 0=6 68 8101012121515202025253030實驗數(shù)據(jù)記錄及處理實驗數(shù)據(jù)記錄及處理0.030.040.050.060.070.081.31.41.51.61.71.8Linear Regression for Data1 B:Y = A + B * XParameterValueError-A1.059250.01335B9.298080.2363-R=0.99807t35oC (-t)/t時間時間minmin3535tms/cm(0-t)/tms/cm.min0 00=2.296 61.811.810.080.088 81.721.720.071250.071251010

7、1.651.650.0640.06412121.591.590.05830.058315151.531.530.050670.0506720201.461.460.04150.041525251.401.400.035600.0356030301.341.340.031670.03167以以對對( (0 0- -t t)/t)/t用用originorigin軟件電腦作圖，求出斜率。軟件電腦作圖，求出斜率。實驗數(shù)據(jù)記錄及處理實驗數(shù)據(jù)記錄及處理.由斜率求出反應(yīng)速率常數(shù)由斜率求出反應(yīng)速率常數(shù).求出反應(yīng)活化能求出反應(yīng)活化能 實驗數(shù)據(jù)記錄及處理實驗數(shù)據(jù)記錄及處理 結(jié)果討論結(jié)果討論1.分析誤差來源分析誤差來源2.0為什么不能在反應(yīng)一開始時直接進行測量？為什么不能在反應(yīng)一開始時直接進行測量？1、電導(dǎo)率儀在測量時一定要確保電導(dǎo)電極的鉑片位、電導(dǎo)率儀在測量時一定要確保電導(dǎo)電極的