電導(dǎo)法測(cè)定二級(jí)反應(yīng)乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速率常數(shù)

1、k (a x) (a x) dt積分為k t常數(shù)因此，若以對(duì)t作圖為一條直線。則反應(yīng)級(jí)數(shù)為a x2,直線的斜率為 k電導(dǎo)法測(cè)定二級(jí)反應(yīng)乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速率常數(shù)【摘要】本實(shí)驗(yàn)使用電導(dǎo)率儀，測(cè)量岀反應(yīng)中t時(shí)刻的物質(zhì)的濃度。根據(jù)二級(jí)反應(yīng)的速率與濃度的關(guān)系，求岀乙酸乙酯皂化反應(yīng)在一定溫度下的速率常數(shù)。學(xué)會(huì)二級(jí)反應(yīng)的相關(guān)計(jì)算及圖解法求 解速率常數(shù)，了解電導(dǎo)率儀的使用?！綼bstract】Thisexperimentusetheelectricconductivityratemachine ,to measureout the ,begouttheratec on sta ntoftheC3COO2H5

2、a ndNaOHctionsattaecerta in temperature. Lear n how tocalculate the data of the sec on dorderreact ion and lear n about the calculati on of the ratec on sta nt by using the graphi ng method. Master the skill of using the electricc on ductivityratemachi ne.【關(guān)鍵詞】反應(yīng)速率常數(shù)，二級(jí)反應(yīng)，電導(dǎo)率，活化能【key word 】The react

3、i on ratec on sta nt,sec on dorderreacti on,electrictc on ductivityrate ,ctivati onen ergy,1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)測(cè)定化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)的分析方法一一電導(dǎo)法，了解反應(yīng)活化能的測(cè)定方法了解二級(jí)反應(yīng)的特點(diǎn)，學(xué)會(huì)用圖解法求二級(jí)反應(yīng)的速率常數(shù)。認(rèn)識(shí)電導(dǎo)測(cè)定的應(yīng)用，掌握電導(dǎo)儀的使用方法2. 實(shí)驗(yàn)原理及方法反應(yīng)級(jí)數(shù)及二級(jí)反應(yīng)：化學(xué)反應(yīng)的速率方程中各物濃度的指數(shù)稱為各物的分級(jí)數(shù)，所有指數(shù)的總和稱為反應(yīng)總級(jí)數(shù)，用n表示當(dāng)n=2時(shí)，反應(yīng)為二級(jí)反應(yīng)。對(duì)于二級(jí)反應(yīng)：A + B t產(chǎn)物反應(yīng)速率表示為：dxk (a x) (b x)。

4、x為時(shí)間t時(shí)反應(yīng)物濃度的改變量。 dt當(dāng)兩個(gè)物質(zhì)起始濃度相等時(shí):電導(dǎo)率:電導(dǎo)率的物理意義是：當(dāng)l=1m，A=1m2時(shí)的電導(dǎo)。Lg不僅與溫度有關(guān)，而且與溶液中的離子濃度對(duì)一種金屬，在一定溫度下，Lg是一定的。對(duì)電解質(zhì)溶液的有關(guān)。在有多種離子存在的溶液中，Lg是各種離子遷移作用的總和，它與溶液中離子的數(shù)目，離子所帶電荷以及離子遷移率有關(guān)。速率常數(shù)的測(cè)定乙酸乙酯皂化反應(yīng)時(shí)典型的二級(jí)反應(yīng)，其反應(yīng)式為:t=0aa00t=ta-xa - xxxt= g00aa積分可得：k1xta axNaOH的電導(dǎo)率反應(yīng)前后CH 3COOC 2 H 5和 C2H5OH對(duì)電導(dǎo)率的影響不大，可忽略。故反應(yīng)前只考慮L，反應(yīng)后只

5、考慮 CH 3COONa的電導(dǎo)率L。對(duì)稀溶液而言，強(qiáng)電解質(zhì)的電導(dǎo)率L與其濃度成正比，而且溶液的總電導(dǎo)率就等于組成該溶液的電解質(zhì)電導(dǎo)率之和隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中導(dǎo)電能力強(qiáng)的NaOH被導(dǎo)電能力弱的 CH 3COONa取代，所以本實(shí)驗(yàn)使用電導(dǎo)儀測(cè)量皂化反應(yīng)過程中電導(dǎo)隨時(shí)間的變化，從而跟蹤反應(yīng)物濃度隨時(shí)間變化的目的故存在如下關(guān)系式:重新排列得：Lt1 Lo Lt ka t因此，以Lt Lo作圖為一直線即為二級(jí)反應(yīng)，并從直線的斜率求岀x xLoLta xLo Lax xLtL由上三式得:，代入k x式得k1J。taa xtaLtL3. 實(shí)驗(yàn)儀器與藥品說明DDS -11D型電導(dǎo)儀（附DJS-1C鉑黑電極）

6、停表1臺(tái)恒溫水浴1套錐形瓶（100ml）2只大試管1支移液管（胖肚25ml）4支dm3的NaOH溶液4.實(shí)驗(yàn)步驟1.打開SYP-III玻璃恒溫水浴。按下“工作 /置數(shù)”鍵，將恒溫槽溫度設(shè)置為25 Co按下工作鍵開始加熱。2.烘干潔凈的錐形瓶，在第一個(gè)錐形瓶中加入用25ml移液管提取的25ml的dm3的乙酸乙酯溶液，在第二個(gè)錐形瓶中加入 25ml的dm3的NaOH溶液，將兩個(gè)錐形瓶放在恒溫槽中恒溫預(yù)熱10min。3.打開DDS-11D電導(dǎo)率儀，將量程旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)到“檢查”檔，觀察此時(shí)的指針是否滿偏。若沒有滿偏，調(diào)節(jié)面板上的校正檔。4. 待10min后，將兩個(gè)錐形瓶從恒溫槽中取岀。將NaOH倒入乙酸乙

7、酯中混合，啟動(dòng)秒表，開始記錄反應(yīng)時(shí)間，自反應(yīng)開始到第3分鐘記錄第一個(gè)電導(dǎo)率數(shù)據(jù)，然后每隔3分鐘測(cè)一次記5次，然后每隔5分鐘測(cè)一次，記三次，然后每隔10分鐘測(cè)一次共2次。5. 在測(cè)量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的同時(shí)，用25ml的移液管取25ml的NaOH。同時(shí)取25ml的水混合在同一個(gè)錐形瓶中，混合均勻后，將其放入恒溫槽中恒溫。6. 將DDS-11D電導(dǎo)率儀的量程，打到檢查檔，觀察是否滿偏，再調(diào)節(jié)到測(cè)量檔將電導(dǎo)電極置于25 C的NaOH和蒸餾水溶液中，此時(shí)指針讀書即為dn的NaOH溶液的電導(dǎo)率L。7. 結(jié)束實(shí)驗(yàn)，關(guān)閉電源。取岀電導(dǎo)電極，用蒸餾水洗凈，放入盛有蒸餾水的錐形瓶中，洗凈玻璃儀器。5. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理

8、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄：本次實(shí)驗(yàn)使用的電導(dǎo)電極的電極常數(shù)為測(cè)量室溫為21 C，大氣壓為反應(yīng)溫度為25 °CO實(shí)驗(yàn)室，dmi的NaOH的電導(dǎo)率為 L°=x 103 us/cm測(cè)量數(shù)據(jù)如下：t/min33333Lt(us/cm)x 10x 10x 10x 10x 10t/minLt(us/cm)33333x 10x 10x 10x 10x 10實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理(1) t、Lt、L0Lt、(L0 Lt)/t 的數(shù)據(jù)如下表:時(shí)間/min17602301600390651500490141058013306604412407501150840110089010009909501040以Lt對(duì)(L0

9、 Lt)/t作圖，由所得的直線斜率，求岀反應(yīng)速率常數(shù)K :7.1 L mol 1 min14.70894 0.0100斜率 1/ka= min -1, k(3)誤差計(jì)算：查文獻(xiàn)得：在t = 25C時(shí)，氫氧化鈉濃度和乙酸乙酯的濃度均為L(zhǎng) 時(shí)，k 6.4254L mol 1 min7 16 4254實(shí)驗(yàn)測(cè)定值與理論值的相對(duì)誤差：100% 10.5%6.42546. 實(shí)驗(yàn)思考與討論誤差分析：在實(shí)驗(yàn)中使用的 NaOH溶液和CHbCOO£H5溶液濃度不等，但是在數(shù)據(jù)處理是仍用兩者濃度相等的公式計(jì)算， 對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果有一定的影響。由于時(shí)間原因，在實(shí)驗(yàn)中使用的 NaOH溶液和CHCOOCi溶液都是事先配置好的溶液，對(duì)于NaOH溶液要考慮久置空氣中的CO對(duì)濃度的影響。且 CHCOOCi溶液的濃度并沒有事先標(biāo)定，這