吉首大学 化学实验教学中心 Experimental Chemistry Center of.ppt

1、吉首大学化学实验教学中心experiencechemistrycenterofjishouniversity，实验八十二导电法测定冰乙酸乙基皂化反应速率常数，讲师：杨霞单位：吉首大学化学化工学院，化学动力学是研究化学反应过程速度和反应机理的物理化学分支学科。 经典研究手段从化学动力学原始实验数据浓度与时间的关系，经过分析，获得某些反应动力学参数的反应速率常数、激活能、指征因子等。 本实验通过测定冰乙酸乙基皂化反应速率常数和反应激活能来掌握化学动力学研究的基本方法。 引言，实验七十电导法测定冰乙酸乙基皂化反应速率常数，预习提问，简单阐述电导法测定冰乙酸乙基皂化反应速率常数的实验原理。 2、书中测

2、量的是溶液的电导率，我们测量的是溶液的电导率，对结果有影响吗？ 3、实验中，初始浓度过大还是过小，对实验有什么影响？ 4、NaOH溶液稀释两倍测得的电导率值可以作为皂化反应的初始电导率吗？ 为什么？5、如何测定冰乙酸乙基皂化反应的激活能？ (1)理解二级反应的特点，图解求二级反应速率常数。 (2)采用电导法测定冰乙酸乙酯的反应速率常数，了解反应激活能的测定方法。 一、实验目的、二、实验原理、冰乙酸乙基皂化反应：对ch3c oo c2h5NaOH ch3oonac2h5oht=03360 c0t=t : c-xc-xtt : c0c反应速度方程进行积分：测定反应过程中t时的x值，将c代入上式二、

3、实验原理、不同温度下反应物浓度随时间的变化，可以测定与反应体系反应物或生成物浓度有较简单关系(线性、比例、反比等)的物理性质随时间的变化。 最常用的是电导率、电动势、旋转光度、吸光率、折光率、蒸汽压力和体积等。 设定反应在稀薄的水溶液中进行，可以假定CH3COONa全部电离。 溶液中与导电相关的络离子有Na、OH、ch3oo等，Na在反应前后浓度不变，OH的迁移率比ch3oo的迁移率大得多。 可以用电导率仪测定溶液电导率值随时间变化的关系，监视反应进行，求出反应的速率常数。 二、实验原理，设定0为初始电导率值，t为t时刻溶液的电导率值，反应完全溶液的电导率值t=0时0=1c t时=2c t=t

4、时： t=1(c-x) 2x可以将x和c与电导率的关系式代入速度方程式积分式： 0和t 标绘t可以得到直线，可以根据直线的斜率求出反应速率常数k值，k的单位为min-1mol-1L。二、实验原理、阿列尼乌斯式k1、k2分别是在温度T1、T2下测定的反应速率常数，r是摩尔瓦斯气体常数，Ea是反应激活能。 测定两个不同温度下的反应速率常数，必须根据公式求出反应激活能。 三、实验器材和试剂、恒温箱一台数字导电计一台双管电池一根移液器(1.0 ml )三根容量瓶(100ml)NaOH (分析纯) CH3COONa (分析纯) CH3COOC2H5(分析纯)、四、实验程序、一、启动恒温箱实验所需温度调节

5、为2， 分别制备了0.0200 moll-1 NaOH0. 0100 moll-1 c h3c oona和0.0200moll-1ch3cooc2h5各50ml。 3、调节电导率计4、溶液开始电导率0的测定，清洗双重管电导池，加入适量的0.0100mo1L-1NaOH溶液(推定可浸渍在铂布拉克片中，超过1cm )。 取出铂黑电极，用相同浓度的Na0H溶液冲洗电极，插入电导池。 将整个系统置于恒温水族箱中，恒温约10min。 测量该溶液的电导率，每2min读取数据，读取3次。 在5、的测定实验中，不能等到t，但通常是0.0100molL-1CH3COONa溶液的电导值，测定方法与0的测定相同。四

6、、实验步骤、六、t的测定用移液器为：吸0.0200 moll-1 NaOH 1.0 ml注入电二导电池a管，用另一移液器吸0.0200moll-1CH3cooc2h5溶液1.0 min注入b管，填塞橡皮塞，恒温1.0 min。 用洗耳球通过b管的上口将CH3COOC2H5溶液压入a管(留心的，不要强行用力)，与NaOH溶液混合。 溶液压入一半后，反应时间开始记录。 连续按压几次，将溶液均匀混合，立即开始测定其电导率。 在电导率值没有较大变化之前(一般的反应时间为45min到1 h )，每隔45min读取数据，可以停止测量。 7 .反应激活能的测定按照上述的操作顺序测定在其他温度下的反应速率常数

7、，使用阿伦尼斯式，计算反应激活能。 五、注意事项一、本实验采用导电导水，防止接触空气或垃圾的异物掉落。 2、配合的NaOH溶液必须防止空气中CO2瓦斯气体的侵入。 3、冰乙酸乙基溶液和NaOH溶液的浓度必须相同。 4、冰乙酸乙酯溶液需要临时制备，制备时工作迅速，必须减少挥发损失。 5 .慎重使用所有玻璃盘和电极，防止破损。 6 .实验温度必须正确控制。 六、实验数据的记录和处理，一、在自我设计表上记录实验数据。 记录室温和大气压强2，根据实验测定结果，分别用(0-t)/(t-)标绘t，由直线斜率计算不同温度下的反应速率常数k1、k2。 3、根据公式计算反应的激活能e。 七、思考问题，一、为什么本实验在恒温条件下进行，且CH3COOC2H5和NaOH溶液在混合前必须预先恒温？ 2、反应分子数和反应级数是完全不同的概念，反应级数只能由