电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数ppt课件

1、电导法测定乙酸乙酯电导法测定乙酸乙酯皂化反响速率常数皂化反响速率常数物理化学实验物理化学实验实验目的实验目的n用电导法测定乙酸乙酯皂化反响速率常数，了解反响活化能的测定方法n了解二级反响的特点，学会用图解计算法求取二级反响的速率常数及其活化能n熟习电导丈量方法和电导率仪的运用。乙酸乙酯皂化反响是一个二级反响：乙酸乙酯皂化反响是一个二级反响：CH3COOC2H5 + Na+ OH- CH3COO- +Na+ CH3COOC2H5 + Na+ OH- CH3COO- +Na+ C2H5OHC2H5OH在反响过程中，各物质的浓度随时间而改动。某一时辰在反响过程中，各物质的浓度随时间而改动。某一时辰的

2、的OH-OH-离子浓度，可以用规范酸进展滴定求得，也可以经离子浓度，可以用规范酸进展滴定求得，也可以经过丈量溶液的某些物理性质而求出。以电导仪测定溶液过丈量溶液的某些物理性质而求出。以电导仪测定溶液的电导值的电导值 G G 随时间的变化关系，可以监测反响的进程，随时间的变化关系，可以监测反响的进程，进而可求算反响的速率常数。进而可求算反响的速率常数。实验原理实验原理 二级反响的速率与反响物的浓度有关。为了处置方便起见，在设计实验时将反响物 CH3COOC2H5 和 NaOH 采用一样的浓度 c 作为起始浓度。当反响时间为 t 时，反响所生成的CH3COO- 和C2H5OH的浓度为 x ，那么C

3、H3COOC2H5 和 NaOH的浓度那么为 (c-x) 。设逆反响可以忽略，那么应有实验原理实验原理cctxxxcxcttcct 0 0 0 0 0OHHCCOONaCHNaOHHCOOCCH 523523时时时实验原理实验原理二级反响的速率方程可表示为)(xcxckdtdx)(xccxkt积分得故只需测出反响进程中 t 时的 x 值，再将 c 代入，就可以算出反响速率常数 k 值。(1)(1)(2)(2)实验原理实验原理 由于反响是在稀的水溶液中进展的，故可假定CH3COONa全部电离。溶液中参与导电的离子有Na+、OH-和CH3COO-等，而Na+在反响前后浓度不变， OH-的迁移率比C

4、H3COO-的迁移率大得多。随着反响时间的添加， OH-不断减少，而CH3COO-不断添加，所以体系电导值不断下降。在一定范围内，可以以为体系电导值的减少量和CH3COONa的浓度 x 的添加量成正比，即实验原理实验原理 式中G0和Gt 分别为起始和 t 时的电导值， 为反响终了时的 电导值， 为比例常数。将3、4式代入式2得：G)()()()(0000GGcGGGGGGcGGkttttt)()(00GGctGGxttt时，时，3 34 4实验原理实验原理 从直线方程式5可知，只需测定出G0、 以及一组Gt 值后，利用 对 t 作图，应得不断线，由斜率即可求得反响速率常数 k 值，k 的单位为

5、min-1mol -1 dm3。 G)/()(0GGGGtt整理成cktGGGGtt05实验原理实验原理n电导率仪电导率仪 一套一套 恒温水浴恒温水浴 一套一套 n叉形电导池叉形电导池 2只只 移液管移液管10mL 2支支 n烧杯烧杯50 ml 一只一只 容量瓶容量瓶100 mL 1个个n称量瓶称量瓶25mm23mm 一只一只 停表停表 一只一只 n乙酸乙酯分析纯乙酸乙酯分析纯 氢氧化钠氢氧化钠0.0200 mol/LnCH3COONa (分析纯分析纯)仪器和试剂仪器和试剂恒温槽恒温槽叉形电导池叉形电导池电导率仪电导率仪1、恒温槽调理及溶液的配制、恒温槽调理及溶液的配制开启恒温水浴，调理恒温槽

6、温度到适宜温度。开启恒温水浴，调理恒温槽温度到适宜温度。配制配制0.0200 mol/L的乙酸乙酯溶液的乙酸乙酯溶液100mL。分别取分别取10mL蒸馏水和蒸馏水和10mL 0.0200 mol/L NaOH的溶液，加到干净、枯燥的叉形电导池的溶液，加到干净、枯燥的叉形电导池中充分混合均匀，置于恒温槽中恒温中充分混合均匀，置于恒温槽中恒温10min。实验步骤实验步骤 2、 G0、G 的测定的测定用电导率测定上述已恒温的溶液的电导值用电导率测定上述已恒温的溶液的电导值G0。实验测定中，不能够等到实验测定中，不能够等到t，且反响也并不完全不，且反响也并不完全不可逆，所以通常以可逆，所以通常以0.0

7、100 mol/L的的CH3COONa溶液的溶液的电导值作为电导值作为G，丈量方法同，丈量方法同G0。必需留意，每次改。必需留意，每次改换电导池中的溶液时，都要先用电导水淋洗电极和电换电导池中的溶液时，都要先用电导水淋洗电极和电导池，接着再用被测溶液淋洗导池，接着再用被测溶液淋洗2到到3次。次。 3、 Gt的测定的测定 在另一支叉形电导池直支管中参与0.0200 mol/L的乙酸乙酯溶液10mL，侧支管中参与0.0200 mol/L的NaOH溶液10mL，并把洗净的电导电极插入直支管中。在恒温情况下，混合两溶液，同时开启停表，记录反响时间，并在恒温槽中将叉形电导池中溶液混合均匀并立刻测其电导值

8、，每隔2 min测一次，直到电导数值变化不大时普通45min到60min。假照实验时间允许，可按上述操作步骤和计算方法，测假照实验时间允许，可按上述操作步骤和计算方法，测定另一温度下的反响速率常数定另一温度下的反响速率常数 k 值，用阿仑尼乌斯值，用阿仑尼乌斯 Arrhenius公式，计算反响活化能。公式，计算反响活化能。211212lnTTTTREkk6 6式中式中 k1k1、k2 k2 分别为温度分别为温度T1T1、T2 T2 时测得的反响速率常数时测得的反响速率常数，R R 为气体常数，为气体常数，E E 为反响的活化能。为反响的活化能。4、反响活化能的丈量、反响活化能的丈量数据处置数据

9、处置 n一、根据测定数据，以一、根据测定数据，以 对对t作图，应得不断作图，应得不断线，由斜率即可求出反响速率常数线，由斜率即可求出反响速率常数k值。值。n二、由不同温度所求得的二、由不同温度所求得的k1、k2，求出反响活化能，求出反响活化能E。)GG(GGtt0 实验本卷须知实验本卷须知 n1.电导率仪要进展温度补偿及常数校正；n2.实验用的蒸馏水须事先煮沸，待冷却后运用，以免溶有的CO2致使溶液浓度发生变化。n3.反响液在恒温时都要用橡胶塞子盖好。n4.严厉控制恒温的温度，由于反响过程温度对反响速率常数影响很大。n5.测定G0时，溶液均需暂时配制。n6. 所用NaOH溶液和CH3COOC2

10、H5溶液浓度必需相等，否那么反响速率常数计算公式将发生变化。n7.为使NaOH溶液与CH3COOC2H5溶液确保混合均匀，需使该两溶液在叉形管中多次来回往复。n8. 每次改换电导池中的溶液时，都要先用电导水淋洗电极和电导池，接着再用被测溶液淋洗2到3次。不可用纸拭擦电导电极上的铂黑。讨论讨论 n乙酸乙酯皂化反响系吸热反响，混合后体系温度降低，乙酸乙酯皂化反响系吸热反响，混合后体系温度降低，所以在混合后的起始几分钟内所测溶液的电导偏低，因所以在混合后的起始几分钟内所测溶液的电导偏低，因此最好在反响后开场，否那么，由此最好在反响后开场，否那么，由 对对t作图得作图得到的是一抛物线，而不是直线。到的是一抛物线，而不是直线。)GG(GGtt0 1.为什么本实验要在恒温下进展？而且氢氧化钠与乙酸乙酯溶液混合前要预先恒温？ 2.各溶液在恒温暖操作过程中为什么要盖好？ 3.如何从实验结果验证乙酸乙