二級反應--乙酸乙酯的皂化

1、二級反應二級反應-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 講師講師物理化學實驗教學案例物理化學實驗教學案例一、實驗目的一、實驗目的二、實驗原理二、實驗原理三、實驗步驟三、實驗步驟四、數據記錄及處理四、數據記錄及處理五、結果討論五、結果討論六、注意事項六、注意事項主要內容主要內容1.理解實驗原理；理解實驗原理；2.學會用電導率法測定乙酸乙酯皂化反應學會用電導率法測定乙酸乙酯皂化反應 的速率常數和活化能；的速率常數和活化能；3.通過實驗進一步了解二級反應的特點；通過實驗進一步了解二級反應的特點；4.掌握掌握DDS-310型電導率儀的使用方法。型電導率儀的使用方法。實驗目的實驗目的

2、二級反應二級反應：反應速率與反應物濃度的二次方：反應速率與反應物濃度的二次方 或兩種反應濃度之積成正比的反應或兩種反應濃度之積成正比的反應如：乙酸乙酯的皂化，反應式為：如：乙酸乙酯的皂化，反應式為： CH3COOC2H5+Na+OH-CH3COO-+Na+C2H5OH325325_d CH COOC Hrk CH COOC HOHdt 反應速率：反應速率：其中：其中：k k為反應的速率常數為反應的速率常數實驗原理實驗原理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表示經過表示經過t時間后消耗掉的反應物的濃度時間后消耗掉的反應物的

3、濃度則則t t時刻的反應速率為：時刻的反應速率為： dxk axbxdt若反應起始時兩反應物的濃度相等都為若反應起始時兩反應物的濃度相等都為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 , 從而可求出反應速率常數。從而可求出反應速率常數。3.若令若令: :0為反應起始時的電導率為反應起始時的電導率 t t為反應為反應時間時間t t時的電導率時的電導率 為反應為反應終了時溶液的電導率

4、終了時溶液的電導率 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下可求出兩個速率常數 k1和和k2,再根據阿累尼烏斯公式計算活化能再根據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型電導率儀型電導率儀鉑黑電導電極鉑黑電導電極超級恒溫超級恒溫槽槽,雙管電導池雙管電導池.調節(jié)電導率儀調節(jié)電導率儀.25時時t 和和0的測定的測定 t的測定的測定:調節(jié)恒溫槽溫度至調節(jié)恒溫槽溫度至25 量取反應液于雙管電導池量取反應液于雙管電導池 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的測定的測定調節(jié)恒溫槽至調節(jié)恒溫槽至

5、35 重新量取反應液于雙管電導池重新量取反應液于雙管電導池恒溫恒溫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，測定其電導率，測定其電導率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.記錄原始數據：記錄原始數據：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實驗數據記錄及處理實驗數據記錄及處理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。實驗數據記錄及處理實驗數據記錄及處理.由斜率求出反應速率常數由斜率求出反應速率常數.求出反應活化能求出反應活化能 實驗數據記錄及處理實驗數據記錄及處理 結果討論結果討論1.分析誤差來源分析誤差來源2.0為什么不能在反應一開始時直接進行測量？為什么不能在反應一開始時直接進行測量？1、電導率儀在測量時一定要確保電導電極的鉑片位、電導率儀在測量時一定要確保電導電極的