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4.35°乙酸乙酯电导法测定皂化反应速率常数实验数据处理

4.35°乙酸乙酯电导法测定皂化反应速率常数实验数据处理

35°时乙酸乙酯皂化反应速率的测定曲线

又分析可知拟合曲线的斜率为9.2128。即:

=ka

1

9.2128 a=0.01 mol/L 计算得: K=10.8545 L/(mol ·min )

查表可得298.15K 时,乙酸乙酯皂化反应速率常数理论值为11.9411 L/(mol ·min ) 相对误差的计算: 相对误差=

9411

.118545

.109411.11-*100%=9.10%

Intercept Intercept Slope Slope Statistics

Value

Standard Error Value

Standard Error Adj. R-Square

(K 。-Kt)/t 0.83061 0.00859

9.2128

0.13243

0.99609

速率常数与化学平衡常数综合分析

速率常数与化学平衡常数综合分析 1.T 1温度时在容积为2 L 的恒容密闭容器中发生反应:2NO(g)+O 2(g) 2NO 2(g) ΔH <0。 实验测得:v 正=v (NO)消耗=2v (O 2)消耗=k 正c 2(NO)·c (O 2),v 逆=v (NO 2) 消耗=k 逆c 2(NO 2),k 正、k 逆 为速率常数,只受温度影响。不同时刻测得容器中n (NO)、n (O 2)如表: 时间/s 0 1 2 3 4 5 n (NO)/mol 1 0.6 0.4 0.2 0.2 0.2 n (O 2)/mol 0.6 0.4 0.3 0.2 0.2 0.2 (1)T 1温度时,k 正 k 逆 =______________。 (2)若将容器的温度改变为T 2时,其k 正=k 逆,则T 2_______(填“>”“<”或“=”)T 1。 答案 (1)160 (2)> 解析 (1)根据v 正=v (NO)消耗=2v (O 2)消耗=k 正c 2(NO)·c (O 2),得出k 正=v (NO )消耗 c 2(NO )·c (O 2),根据v 逆 =v (NO 2)消耗=k 逆 ·c 2(NO 2),得出k 逆 = v (NO 2)消耗c 2(NO 2),因为v (NO)消耗=v (NO 2 )消耗,所以k 正 k 逆 =c 2(NO 2) c 2(NO )·c (O 2)=K ,表格中初始物质的量:n (NO)=1 mol ,n (O 2)=0.6 mol ,体积为2 L ,则列 出三段式如下: 2NO(g)+O 2(g) 2NO 2(g) 始/mol·L - 1 0.5 0.3 0 转/mol·L - 1 0.4 0. 2 0.4 平/mol·L -1 0.1 0.1 0.4 K =c 2(NO 2)c 2(NO )·c (O 2)=0.420.12×0.1 =160。 (2)若将容器的温度改变为T 2时,其k 正=k 逆,则K =1<160,因反应:2NO(g)+O 2(g)2NO 2(g) ΔH <0,K 值减小,则对应的温度增大,即T 2>T 1。 2.顺-1,2-二甲基环丙烷和反-1,2-二甲基环丙烷可发生如下转化: 该反应的速率方程可表示为v (正)=k (正)c (顺)和v (逆)=k (逆)c (反),k (正)和k (逆)在一定温度时为常数,分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问题:

乙酸乙酯皂化反应实验报告

乙酸乙酯皂化反应速度常相数的测定 一、实验目的 1.通过电导法测定乙酸乙酯皂化反应速度常数。 2.求反应的活化能。 3.进一步理解二级反应的特点。 4.掌握电导仪的使用方法。 二、基本原理 乙酸乙酯的皂化反应是一个典型的二级反应: 325325CH COOC H OH CH COO C H OH --+??→+ 设在时间t 时生成浓度为x ,则该反应的动力学方程式为 ()()dx k a x b x dt - =-- (8-1) 式中,a ,b 分别为乙酸乙酯和碱的起始浓度,k 为反应速率常数,若a=b,则(8-1)式变为 2()dx k a x dt =- (8-2) 积分上式得: 1() x k t a a x =?- (8-3) 由实验测的不同t 时的x 值,则可根据式(8-3)计算出不同t 时的k 值。如果k 值为常数,就可证明反应是二级的。通常是作 () x a x -对t 图,如果所的是直线,也可证明反应是二级 反应,并可从直线的斜率求出k 值。 不同时间下生成物的浓度可用化学分析法测定,也可用物理化学分析法测定。本实验用电导法测定x 值,测定的根据是: (1) 溶液中OH -离子的电导率比离子(即3CH COO -)的电导率要大很多。因此,随着反应的进行,OH -离子的浓度不断降低,溶液的电导率就随着下降。 (2) 在稀溶液中,每种强电解质的电导率与其浓度成正比,而且溶液的总电导率

就等于组成溶液的电解质的电导率之和。 依据上述两点,对乙酸乙酯皂化反应来说,反映物和生成物只有NaOH 和NaAc 是 强电解质,乙酸乙酯和乙醇不具有明显的导电性,它们的浓度变化不至于影响电导率的数值。如果是在稀溶液下进行反应,则 01A a κ= 2A a κ∞= 12()t A a x A x κ=-+ 式中:1A ,2A 是与温度、溶剂、电解质NaOH 和NaAc 的性质有关的比例常数; 0κ,κ∞分别为反应开始和终了是溶液的总电导率;t κ为时间t 时溶液的总电导率。由此三 式可以得到: 00( )t x a κκκκ∞ -=- (8-4) 若乙酸乙酯与NaOH 的起始浓度相等,将(8-4)式代入(8-3)式得: 01t t k ta κκκκ∞ -= ?- (8-5) 由上式变换为: 0t t kat κκκκ∞-= + (8-6) 作0~ t t t κκκ-图,由直线的斜率可求k 值,即 1m ka = ,1k ma = 由(8-3)式可知,本反应的半衰期为: 1/21 t ka = (8-7) 可见,两反应物起始浓度相同的二级反应,其半衰期1/2t 与起始浓度成反比,由(8-7)式可知,此处1/2t 亦即作图所得直线之斜率。 若由实验求得两个不同温度下的速度常数k ,则可利用公式(8-8)计算出反应的活化能a E 。

电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数数据处理

【数据处理】 ① 25℃的反应速率常数k T 1,将实验数据及计算结果填入下表: 恒温温度=24.9℃ 0κ=1.994m s ·cm -1 V 乙酸乙酯=10.00mL [乙酸乙酯]=0.0200mol/L V NaOH =10.00mL [NaOH]=0.0200mol/L c 0=0.5×0.0200=0.01mol/L t/min t κ/ms ·cm -1 t t 0κκ-/ms ·cm -1·min -1 2 1.835 0.159 0.079500 4 1.759 0.235 0.058750 6 1.675 0.319 0.053167 8 1.602 0.392 0.049000 10 1.542 0.452 0.045200 12 1.49 0.504 0.042000 14 1.444 0.55 0.039286 16 1.404 0.59 0.036875 18 1.368 0.626 0.034778 20 1.335 0.659 0.032950 22 1.306 0.688 0.03127 3 2 4 1.281 0.713 0.029708 26 1.259 0.73 5 0.028269 28 1.237 0.757 0.02703 6 30 1.217 0.777 0.025900 图1:25℃t κ- t t 0κκ- 由于第一个数据偏离其它数据太多,有明显的误差,所以舍去。

数据处理: t κ对 t t 0κκ-作图,求出斜率m ,并由 0kc 1 m = 求出速率常数. 直线公式:y=16.616x + 0.7888 R 2=0.9998 m=16.616,k T 1=1/(mc 0)=1/(16.616*0.01)mol ·L -1·min= 6.02L/(mol ·min) 文献参考值:k (298.2K )=(6±1)L/(mol ·min) ② 用同样的方法求37℃的反应速率常数k T 2,计算反应的表观活化能Ea : 恒温温度=35.0℃ 0κ=2.27ms ·cm -1 V 乙酸乙酯=10.00mL [乙酸乙酯]=0.0200mol/L V NaOH =10.00mL [NaOH]=0.0200mol/L c 0=0.5×0.0200=0.0100mol/L 实验数据记录及处理表2:

乙酸乙酯皂化反应实验报告(详细参考)

浙江万里学院生物与环境学院 化学工程实验技术实验报告 实验名称:乙酸乙酯皂化反应 姓名成绩 班级学号 同组姓名实验日期 指导教师签字批改日期年月日

一、实验预习(30分) 1.实验装置预习(10分)_____年____月____日 指导教师______(签字)成绩 2.实验仿真预习(10分)_____年____月____日 指导教师______(签字)成绩 3.预习报告(10分) 指导教师______(签字)成绩 (1)实验目的 1.用电导率仪测定乙酸乙酯皂化反应进程中的电导率。 2.掌握用图解法求二级反应的速率常数,并计算该反应的活化能。 3.学会使用电导率仪和超级恒温水槽。 (2)实验原理 乙酸乙酯皂化反应是个二级反应,其反应方程式为 CH3COOC2H5+Na++OH-→CH3COO-+Na++C2H5OH 当乙酸乙酯与氢氧化钠溶液的起始浓度相同时,如均为a,则反应速率表示为 (1)式中,x为时间t时反应物消耗掉的浓度,k为反应速率常数。将上式积分得 (2) 起始浓度a为已知,因此只要由实验测得不同时间t时

的x值,以对t作图,应得一直线,从直线的斜率便可求出k值。 乙酸乙酯皂化反应中,参加导电的离子有OH-、Na+和CH3COO-,由于反应体系是很稀的水溶液,可认为CH3COONa是全部电离的,因此,反应前后Na+的浓度不变,随着反应的进行,仅仅是导电能力很强的OH-离子逐渐被导电能力弱的CH3COO-离子所取代,致使溶液的电导逐渐减小,因此可用电导率仪测量皂化反应进程中电导率随时间的变化,从而达到跟踪反应物浓度随时间变化的目的。 令G0为t=0时溶液的电导,G t为时间t时混合溶液的电导,G∞为t=∞(反应完毕)时溶液的电导。则稀溶液中,电导值的减少量与CH3COO-浓度成正比,设K为比例常数,则 由此可得 所以(2)式中的a-x和x可以用溶液相应的电导表示,将其代入(2)式得: 重新排列得: (3) 因此,只要测不同时间溶液的电导值G t和起始溶液的电导值G0,然后 以G t对作图应得一直线,直线的斜率为,由此便求出某温 度下的反应速率常数k值。由电导与电导率κ的关系式:G=κ代入(3)式得: (4) 通过实验测定不同时间溶液的电导率κt和起始溶液 的电导率κ0,以κt,对作图,也得一直线,从直线的斜率也可求出反应速率数k值。如果知道不同温度下的反应速率常数k(T2)和k(T1),根据Arrhenius公式,可计算出该反应的活化能E和反应半衰期。 (5)

乙酸乙酯实验报告

乙酸乙酯皂化反应速率常数测定 实验日期: 提交报告日期: 带实验的老师 一、 引言 1. 实验目的 1.学习测定化学反应动力学参数的一种物理化学分析方法——电导法。 2.了解二级反应的特点,学习反应动力学参数的求解方法,加深理解反应动力学特征。 3.进一步认识电导测定的应用,熟练掌握电导率仪的使用方法。 2. 实验原理 反应速率与反应物浓度的二次方成正比的反应为二级反应,其速率方程式可以表示为 22dc - =k c dt (1) 将(1)积分可得动力学方程: c t 22c 0dc -=k dt c ?? (2) 20 11-=k t c c (3) 式中:0c 为反应物的初始浓度;c 为t 时刻反应物的浓度;2k 为二级反应的反应速率常数。将1/c 对t 作图应得到一条直线,直线的斜率即为2k 。 对于大多数反应,反应速率与温度的关系可以用阿累尼乌斯经验方程式来表示: a E ln k=lnA-RT (4) 式中:a E 为阿累尼乌斯活化能或反应活化能;A 为指前因子;k 为速率常数。 实验中若测得两个不同温度下的速率常数,就很容易得到 21T a 21T 12k E T -T ln =k R T T ?? ??? (5) 由(5)就可以求出活化能a E 。 乙酸乙酯皂化反应是一个典型的二级反应,

325325CH COOC H +NaOH CH COONa+C H OH → t=0时, 0c 0c 0 0 t=t 时, 0c -x 0c -x x x t=∞时, 0 0 0x c → 0x c → 设在时间t 内生成物的浓度为x ,则反应的动力学方程为 220dx =k (c -x)dt (6) 2001x k =t c (c -x) (7) 本实验使用电导法测量皂化反应进程中电导率随时间的变化。设0κ、t κ和κ∞分别代表时间为0、t 和∞(反应完毕)时溶液的电导率,则在稀溶液中有: 010=A c κ 20=A c κ∞ t 102=A (c -x)+A x κ 式中A 1和A 2是与温度、溶剂和电解质的性质有关的比例常数,由上面的三式可得 0t 00-x= -c -κκκκ∞ (8) 将(8)式代入(7)式得: 0t 20t -1k = t c -κκκκ∞ (9) 整理上式得到 t 20t 0=-k c (-)t+κκκκ∞ (10) 以t κ对t (-)t κκ∞作图可得一直线,直线的斜率为20-k c ,由此可以得到反应速率系数2k 。 溶液中的电导(对应于某一电导池)与电导率成正比,因此以电导代替电导率,(10)式也成立。本实验既可采用电导率仪,也可采用电导仪。 3实验操作 3.1 实验用品

实验6 电导法测定难溶盐的溶解度

实验10 电导法测定难溶盐的溶解度 一、实验目的 1. 掌握电导法测定难溶盐溶解度的原理和方法。 2. 学会电导率仪的使用方法。 二、基本原理 第二类导体导电能力的大小,常以电阻的倒数表示,即电导: (10.1) 式中G称为电导,单位是西门子S、 导体的电阻与其长度成正比,与其截面积成反比,即: (10.2) 是比例常数,称为电阻率或比电阻。根据电导与电阻的关系,则有: (10.3) k称为电导率或比电导,它相当于两个电极相距1m,截面积为导体的电导,其单位是。 对于电解质溶液,若浓度不同,则其电导亦不同。如取1mol电解质溶液来量度,即可在给定条件下就不同电解质来进行比较。1mol电解质全部置于相距为1m的两个电极之间,溶液的电导称之为摩尔电导,以Λ表示之。如溶液的浓度以C表示,则摩尔电导可以表示为: (10.4) 式中Λm的单位是;C的单位是。Λm的数值常通过溶液的电导率k,经(10.4)式计算得到。而k与电导G有下列关系,由(10.3)式可知: (10.5) 对于确定的电导池来说,是常数,称为电导池常数。电导池常数可通过测定已知电导率的电解质溶液的电导(或电阻)来确定。

溶液的电导常用惠斯顿电桥来测定,线路如图10.1所示。其中S为信号发生器;R1、R2和R3是三个可变电阻,R x为待测溶液的阻值;H为检流计,C1是与R1并联的一个可 变电容,用于平衡电导电极的电容。测定时,调节R1、R2、R3和C1,使检流计H没有电流通过。此时,说明B、D两点的电位相等,有下面的关系式成立: (10.6) Rx的倒数即为该溶液的电导。 本实验测定硫酸铅的溶解度。直接用电导率仪测定硫酸铅饱和溶液的电导率(K溶液)和配制溶液用水的电导率(K水)。因溶液极稀,必须从溶液的电导率(K溶液)中减去水的电导率(K水),即为: K硫酸铅=K溶液-K水(10.7) 根据10.4式,得到: (10.8) 式中:C是难溶盐的饱和溶液的浓度。由于溶液极稀,Λm可视为Λm∞。因此: (10.9) 硫酸铅的极限摩尔电导可以根据数值求得。因温度对溶液的电导有影响,本实验在恒温下测定。 电导测定不仅可以用来测定硫酸铅、硫酸钡、氯化银、碘酸银等难溶盐的溶解度,还可以测定弱电解质的电离度和电离常数,盐的水解度等。 三、仪器和试剂 仪器:恒温槽,电导率仪,电炉一个,锥形瓶两只,试管三支,电导电极。 试剂:二次蒸馏水配制 四、操作步骤

一级反应速率常数测量

一级反应速率常数测量 一、 实验原理 1. 蔗糖水解反应是典型的一级,是一个准一级反应而已。 C 12H 22O 11+H 2O (酸催化)= C 6H 12O 6(葡萄糖)+C 6H 12O 6(果糖) 本是二级反应,由于水是大量的, 成为准一级反应。 -dc/dt =k 1c 积分: lnc = k 1t + B 或 lnc 0/c = k 1t 2. 旋光度α与浓度的关系。 20℃时,蔗糖的比旋光度〔α〕=66.6°;葡萄糖比旋光度〔α〕=52.5°; 果糖的比旋光度〔α〕=-91.9° 蔗糖水解反应,开始体系是右旋的角度大,随反应进行,旋光角度减少,变成左旋。旋光角度α与浓度关系式:α=〔α〕Lc L 是旋光管长度,〔α〕仅与温度有关,当温度,旋光管长度一定,α与浓度c 成正比。可写成 α=Kc 3 .用α表示的一级反应动力学方程: A ――→ B + D t=0 C 0 α0=K A C 0 (1) t=t CA C B =C 0-C A ; C D =C 0-C A αt =αA +αB +αD =K A C A +(K B +K D ) (C B +C D ) (2) t=∞ 0 C 0 ; C 0 α∞=(K B +K D )C 0 (3) (1)-(3): α0-α∞=(K A -K B -K D )C 0 C0=(α0-α∞)/(K A -K B -K D ) (2)-(3):α0-αt =(K A -K B -K D )C A C A =(α0-αt )/(K A -K B -K D ) 代入一级反应动力学方程: ∝-∝-==ααααt A c c t k 001ln ln 或 B t k c +-=1ln 得到 ')ln(1B t k t +-=-∝αα 二、仪器药品(略)

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定 一、实验目的 1.学习电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的原理和方法以及活化能的测定方法; 2.了解二级反应的特点,学会用图解计算法求二级反应的速率常数; 3.熟悉电导仪的使用。 二、实验原理 (1)速率常数的测定 乙酸乙酯皂化反应时典型的二级反应,其反应式为: CH 3COOC 2H 5+NaOH = CH 3OONa +C 2H 5OH t=0 C 0 C 0 0 0 t=t Ct Ct C 0 - Ct C 0 -Ct t=∞ 0 0 C 0 C 0 速率方程式 2kc dt dc =- ,积分并整理得速率常数k 的表达式为: t 0t 0c c c c t 1k -?= 假定此反应在稀溶液中进行,且CH 3COONa 全部电离。则参加导电离子有Na + 、OH -、CH 3COO -,而Na +反应前后不变,OH -的迁移率远远大于CH 3COO -,随着反 应的进行, OH - 不断减小,CH 3COO -不断增加,所以体系的电导率不断下降,且体系电导率(κ) 的下降和产物CH 3COO -的浓度成正比。 令0κ、t κ和∞κ分别为0、t 和∞时刻的电导率,则: t=t 时,C 0 –Ct=K (0κ-t κ) K 为比例常数 t→∞时,C 0= K (0κ-∞κ) 联立以上式子,整理得:

∞+-?= κκκκt kc 1t 00t 可见,即已知起始浓度C 0,在恒温条件下,测得0κ和t κ,并以t κ对t t 0κκ-作图,可得一直线,则直线斜率0 kc 1 m = ,从而求得此温度下的反应速率常数k 。 (2)活化能的测定原理: )11(k k ln 2 1a 12T T R E -= 因此只要测出两个不同温度对应的速率常数,就可以算出反应的表观活化能。 三、仪器与试剂 电导率仪 1台 铂黑电极 1支 大试管 5支 恒温槽 1台 移液管 3支 氢氧化钠溶液(0.02mol/L ) 乙酸乙酯溶液(0.02mol/L ) 四、实验步骤 1.标定NaOH 溶液及乙酸乙酯溶液的配制 计算标定0.023/dm mol NaOH 溶液所需的草酸二份,放入锥形瓶中,用少量去离子水溶解之,标定溶液。计算出配制与NaOH 等浓度的乙酸乙酯溶液100mL 所需化学纯乙酸乙酯的质量,根据不同温度下乙酸乙酯的密度计算其体积(乙酸乙酯的取样是通过量取一定量的体积),于ml 100容量瓶中加入约3/2容积的去离子水,然后用1mL 移液管吸取所需的乙酸乙酯加入容量瓶中,加水至刻度,摇匀。 2.调节恒温水浴调节恒温水浴温度为30℃1.0±℃。 3.电导率0K 的测定 用mL 20移液管量取去离子水及标定过的NaOH 溶液各mL 20,在干燥的100mL 烧杯中混匀,用少量稀释后的NaOH 溶液淋洗电导电极及电极管3次,装入适量的此NaOH 溶液于电极管中,浸入电导电极并置于恒温水浴中恒温。将

电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数含思考题答案

电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数 07化四 20072401175 钟国莉 指导老师:李国良 小组成员:肖玉婵 黄婷 钟国莉 【实验目的】 ①学习电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的原理和方法以及活化能的测定方法; ②了解二级反应的特点,学会用图解计算法求二级反应的速率常数; ③熟悉电导仪的使用。 【实验原理】 (1)速率常数的测定 乙酸乙酯皂化反应时典型的二级反应,其反应式为: CH 3COOC 2H 5+NaOH = CH 3OONa +C 2H 5OH t=0 C 0 C 0 0 0 t=t Ct Ct C 0 - Ct C 0 -Ct t=∞ 0 0 C 0 C 0 速率方程式 2kc dt dc =-,积分并整理得速率常数k 的表达式为: t 0t 0c c c c t 1k -?= 假定此反应在稀溶液中进行,且CH 3COONa 全部电离。则参加导电离子有Na + 、OH - 、 CH 3COO -,而Na +反应前后不变,OH -的迁移率远远大于CH 3COO - ,随着反应的进行, OH - 不断减小,CH 3COO - 不断增加,所以体系的电导率不断下降,且体系电导率(κ) 的下降和产物CH 3COO - 的浓度成正比。 令0κ、t κ和∞κ分别为0、t 和∞时刻的电导率,则: t=t 时,C 0 –Ct=K (0κ-t κ) K 为比例常数 t →∞时,C 0= K (0κ-∞κ) 联立以上式子,整理得: ∞+-?= κκκκt kc 1t 00t 可见,即已知起始浓度C 0,在恒温条件下,测得0κ和t κ,并以t κ对 t t 0κκ-作图, 可得一直线,则直线斜率0 kc 1 m = ,从而求得此温度下的反应速率常数k 。

乙酸乙酯皂化反应实验报告精选doc

浙江万里学院生物与环境学院化学工程实验技术实验报告 实验名称:乙酸乙酯皂化反应

一、实验预习(30分) 1.实验装置预习(10分)_____年____月____日 指导教师______(签字)成绩 2.实验仿真预习(10分)_____年____月____日 指导教师______(签字)成绩 3.预习报告(10分) 指导教师______(签字)成绩 (1)实验目的 1.用电导率仪测定乙酸乙酯皂化反应进程中的电导率。 2.掌握用图解法求二级反应的速率常数,并计算该反应的活化能。 3.学会使用电导率仪和超级恒温水槽。 (2)实验原理 乙酸乙酯皂化反应是个二级反应,其反应方程式为 CH3COOC2H5+Na++OH-→CH3COO-+Na++C2H5OH 当乙酸乙酯与氢氧化钠溶液的起始浓度相同时,如均为a,则反应速率表示为

(1) 式中,x为时间t时反应物消耗掉的浓度,k为反应速率常数。将上式积分得 (2) 起始浓度a为已知,因此只要由实验测得不同时间t时的x值,以对t作图,应得一直线,从直线的斜率便可求出k值。

乙酸乙酯皂化反应中,参加导电的离子有OH-、Na+和CH3COO-,由于反应体系是很稀的水溶液,可认为CH3COONa是全部电离的,因此,反应前后Na+的浓度不变,随着反应的进行,仅仅是导电能力很强的OH-离子逐渐被导电能力弱的CH3COO-离子所取代,致使溶液的电导逐渐减小,因此可用电导率仪测量皂化反应进程中电导率随时间的变化,从而达到跟踪反应物浓度随时间变化的目的。 令G0为t=0时溶液的电导,G t为时间t时混合溶液的电导,G∞为t=∞(反应完毕)时溶液的电导。则稀溶液中,电导值的减少量与CH3COO-浓度成正比,设K为比例常数,则 由此可得 所以(2)式中的a-x和x可以用溶液相应的电导表示,将其代入(2)式得:

(整理)实验八十二电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数题目.

实验八十二 电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数 一、预习提问 1、简述电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数的实验原理。 答:乙酸乙酯皂化反应是一个二级反应,其反应式为: CH 3COOC 2H 5 +Na + + OH - → CH 3COO - + Na + +C 2H 5OH 随着反应的进行,OH -离子浓度减低,使得溶液的电导率逐渐减少。故用电导率法测定反应速率。 2、书上要测的是溶液的电导值,而我们测定的是溶液的电导率值,对结果有无影响? 答:没有影响,该实验是以()()0t t κκκκ∞--对t 作图 ,而电导池常数被约去,对())0t t κκκκ∞--没有影响。 3、实验中,初始浓度过大或过小,对实验有何影响? 答:初始浓度过大,离子就不能完全电离,不能以() ckt t t =--∞κκκκ0作图。 初始浓度过小,则电导率变化太小影响准确度。 4、可否将NaOH 溶液稀释一倍后测得的电导率值作为皂化反应的初始电导率?为什么? 答:可以,乙酸乙酯不具有明显的电导率。 5、如何测得乙酸乙酯皂化反应的活化能? 答:测定不同温度下的反应速率常数k 1,k 2 。根据阿仑尼乌斯(Arrhenius)公式

ln ()k k Ea R T T 212111=--来计算Ea 的值 计算得到。 二、书后思考题 1.反应分子数与反应级数是两个完全不同的概念,反应级数只能通过实验来确定。试问如何从实验结果来验证乙酸乙酯皂化反应为二级反应 ? 2.乙酸乙酯的皂化反应为吸热反应,试问在实验过程中如何处置这一影响而是使实验得到较好的结果? 答:采用稀溶液控制反应速率,并适当搅拌。 3.如果和溶液均为浓溶液,试问能否用此方法求得K 值?为什么? 答:不能。因为影响因素太多,在浓的溶液中不可认为CH 3COONa 全部电离,该反应的逆反应不能忽略,此时不可以认为体系电导率值的减少与CH 3COONa 的浓度x 的增加量成正比。 4.为什么两溶液混合一半是就开始计时? 答:因为溶液要尽快混合,而且反应速率较快,电导率也下降较快,所以加入一半时,就开始计时。

乙酸乙酯皂化反应

乙酸乙酯皂化反应 一、实验目的 1. 用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的反应级数、速率常数和活化能 2. 通过实验掌握测量原理和电导率一的使用方法 二、实验原理 1. 乙酸乙酯皂化反应为典型的二级反应,其反应式为: CH3COOC2H5+NaOH→CH3COONa+C2H5OH A B C D 当C A,0=C B,0其速率方程为: -dC A/dt=kC A2 积分得: 由实验测得不同时间t时的C A 值,以1/C A 对t作图,得一直线,从直线斜率便可求出K的值。 2. 反应物浓度CA的分析 不同时间下反应物浓度C A可用化学分析发确定,也可用物理化学分析法确定,本实验采用电导率法测定。 对稀溶液,每种强电解质的电导率与其浓度成正比,对于乙酸乙酯皂化反应来说,溶液的电导率是反应物NaoH与产物CH3CooNa两种电解质的贡献: 式中:Gt—t时刻溶液的电导率;A1,A2—分别为两电解质的电导率与浓度关系的比例系数。反应开始时溶液电导率全由NaOH贡献,反应完毕时全由CH3COONa贡献,因此 代入动力学积分式中得: 由上式可知,以Gt对 作图可得一直线,其斜率等于 ,由此可求得反应速率常数k。

3. 变化皂化反应温度,根据阿雷尼乌斯公式: ,求出该反应的活化能Ea。 三、实验步骤 1. 恒温水浴调至20℃。 2. 反应物溶液的配置: 将盛有实验用乙酸乙酯的磨口三角瓶置入恒温水浴中,恒温10分钟。用带有刻度的移液管吸取V/ml乙酸乙酯,移入预先放有一定量蒸馏水的100毫升容量瓶中,再加蒸馏水稀释至刻度,所吸取乙酸乙酯的体积 V/ml可用下式计算: 式子:M =88.11, =0.9005, 和NaOH见所用药品标签。 3. G0的测定: (1)在一烘干洁净的大试管内,用移液管移入电导水和NaOH溶液(新配置)各15ml,摇匀并插入附有橡皮擦的260型电导电极(插入前应用蒸馏水淋洗,并用滤纸小心吸干,要特别注意切勿触及两电极的铂黑)赛还塞子,将其置入恒温槽中恒温。 (2)开启DDSJ-308A型电导仪电源开关,按下"ON/OFF"键,仪器将显示产标、仪器型号、名称。按“模式”键选择“电导率测量”状态,仪器自动进入上次关机时的测量工作状态,此时仪器采用的参数已设好,可直接进行测量,待样品恒温10分钟后,记录仪器显示的电导率值。 (3)将电导电极取出,用蒸馏水林洗干净后插入盛有蒸馏水的烧杯中,大试管中的溶液保留待用。 4. Gt的测定; (1)取烘干洁净的混合反应器一支,其粗管中用移液管移入15ml新鲜配置的乙酸乙酯溶液,插入已经用蒸馏水淋洗并用滤纸小心吸干(注意:滤纸切勿触及两级的铂黑)带有橡皮塞的电导电极,用另一只移液管于细管移入15ml已知浓度的NaOH溶液,然后将其置于20摄氏度的恒温槽中恒温。 注意:氢氧化钠和乙酸乙酯两种溶液此时不能混合。

土壤电导率测定方法(精)

土壤电导率测定方法 土壤电导率是测定土壤水溶性盐的指标, 而土壤水溶性盐是土壤的一个重要属性, 是判定土壤中盐类离子是否限制作物生长的因素。上壤中水溶性盐的分析, 对了解盐分动态, 对作物生长的影响以及拟订改良措施具有十分重要的意义。土壤水溶性盐的分析一般包括全盐量测定, 阴离子 (Cl - 、 SO 2- 3 、 CO 2- 3 、 HCO - 3 、 NO - 3 和阳离子 (Na + 、 K + 、 Ca 2+ 、 Mg 2+ 的测定, 并常以离子组成作为盐碱土分类和利用改良的依据。下面把测定方法告诉你, 你应该更能理解土壤电导率与土壤性质的关系了。 测定方法为: 1 实验方法、原理 土壤水溶性盐的测定分水溶性盐的提取和浸出液盐分的测定两部分。在进行土壤水溶性盐提取时应特别注意水土比例、振荡时间和提取方式, 它们对盐分溶出量都有一定影响。目前在我国采用 5 :1 浸提法较为普遍。盐分的测定主要采用电导法和烘干法,其中以电导法较简便,快速,烘干法较准确,但操作繁琐费时。本实验采用水土比 5 :1 浸提,电导法测定水溶性盐总量。电导法测定原理是土壤水溶性盐是强电解质, 其水溶液具有导电作用, 在一定浓度范围内, 溶液的含盐量与电导率呈正相关, 因此通过测定待测液电导率的高低即可测出土壤水溶性盐含量。 2 仪器试剂 250ml 三角瓶,漏斗、电导仪、电导电极。 0.01M KCl , 0.02M KCL 标准溶液。 3 操作步骤 土壤水溶性盐的提取, 称取过 1mm 筛风干土 20.00g , 置于 250ml 干燥三角瓶中,加入蒸馏水 100m1( 水土比 5 :1 ,振荡 5 分钟,过滤于干燥三角瓶中,需得到清壳滤

乙酸乙酯皂化反应速率常数测定

乙酸乙酯皂化反应速率系数测定 :腾 学号:2012011864 班级:化21 同组人:田雨禾 实验日期:2014年10月23日 提交报告日期:2014年10月30日 指导教师: 麻英 1 引言 1.1 实验目的 (1)学习测定化学反应动力学参数的一种物理化学分析方法——电导法。 (2)了解二级反应的特点,学习反应动力学参数的求解方法,加深理解反应动力学特征。 (3)进一步认识电导测定的应用,熟练掌握电导率仪的使用方法。 1.2 实验原理 反应速率与反应物浓度的二次方成正比的反应为二级反应,其速率方程式可以表示为 22dc -=k c dt (1) 将(1)积分可得动力学方程: c t 22c 0dc - =k dt c ? ? (2) 20 11 -=k t c c (3) 式中: 为反应物的初始浓度;c 为t 时刻反应物的浓度; 为二级反应的反应速率常数。 将1/c 对t 作图应得到一条直线,直线的斜率即为 。 对于大多数反应,反应速率与温度的关系可以用阿累经验方程式来表示: a E ln k=lnA-RT (4) 式中: 乌斯活化能或反应活化能;A 指前因子;k 为速率常数。 实验中若测得两个不同温度下的速率常数,就很容易得到 21 T a 21T 12k E T -T ln = k R T T ?? ??? (5) 由(5)就可以求出活化能。

乙酸乙酯皂化反应是一个典型的二级反应, 325325CH COOC H +NaOH CH COONa+C H OH → t=0时, 0c 0c 0 0 t=t 时, 0c -x 0c -x x x t=∞时, 0 0 0x c → 0x c → 设在时间t 生成物的浓度为x ,则反应的动力学方程为 220dx =k (c -x)dt (6) 2001x k = t c (c -x) (7) 本实验使用电导法测量皂化反应进程中电导率随时间的变化。设 、 和 分别代表时间为0、t 和∞(反应完毕)时溶液的电导率,则在稀溶液中有: 010=A c κ 20=A c κ∞ t 102=A (c -x)+A x κ 式中A 1和A 2是与温度、溶剂和电解质的性质有关的比例常数,由上面的三式可得 0t 00-x= -c -κκκκ∞ (8) 将(8)式代入(7)式得:

1乙酸乙酯皂化反应试题

实验一乙酸乙酯皂化反应 简答题 1.在乙酸乙酯皂化反应中,为什么所配NaOH和乙酸乙酯必须是稀溶液? 2.为何乙酸乙酯皂化反应实验要在恒温条件下进行,且氢氧化钠和乙酸乙酯溶液在混合前 还要预先恒温? 3.电导xx常数如何校正? 4.为什么乙酸乙酯皂化反应可用电导结果测其不同时刻的浓度变化?测定时对反应液 的浓度有什么要求?为什么? 5.在乙酸乙酯皂化反应中,若反应起始时间计时不准,对反应速度常数K有何影响?为什么? 6.乙酸乙脂皂化反应中,反应起始时间必须是绝对时间吗?为什么? 7.对乙酸乙酯皂化反应,当a=b时,有x=K(G 0-G t ),c=K(G 0-G ∞)。若[NaOH]≠[酯]时应怎样计算x和c值? 8.某人使用电导率仪时,为快而保险起见老在最大量程处测定,这样做行吗?为什么?测量 水的电导率时,能否选用仪器上ms.cm-1量程来测量,为什么?

9.电导率测量中,由于恒温槽性能不佳,温度逐渐升高,由此导致不同浓度时的K c 值将发生什么变化? 10.在乙酸乙酯造化反应实验过程中,我们先校正电极常数,后测定水以及溶液的电导率,请叙述原因、操作过程以及目的? 11.在乙酸乙酯皀化实验中为什么由 0.0100mol·dm-3的NaOH溶液测得的电导率可以认为是κ 0? 12.在乙酸乙酯皀化实验中为什么由 0.0100mol·dm-3的CH 3COONa溶液测得的电导率可以认为是κ ∞? 13.在乙酸乙酯皀化实验中如果NaOH和乙酸乙酯溶液为浓溶液时,能否用此法求k值,为什么? 14.乙酸乙酯皂化反应实验中,乙酸乙酯溶液应在使用前现配,目的是什么? 15.乙酸乙酯皂化反应实验中,反应体系的电导率随温度变化情况如何? 16.在乙酸乙酯皀化实验中铂电极的电极常数是如何确定的? 17、在乙酸乙酯皀化实验中电导率仪面板上温度补偿旋钮有何用途?怎样使用? 18.乙酸乙酯皂化反应是通过利用测定反应体系在不同时刻的电导或者电导率来跟踪产物和反应物浓度的变化,试问,溶液的电导或者电导率和反应物或者产物的浓度之间是什么样的关系?

物理化学实验报告-乙酸乙酯皂化反应动力学

乙酸乙酯皂化反应动力学 一、实验目的 1)了解二级反应的特点。 2)用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数。 3)由不同温度下的速率常数求反应的活化能。 二、实验原理 乙酸乙酯在碱性水溶液中的消解反应即皂化反应,其反应式为: +→+ 反应式是二级反应,反应速率与及的浓度成正比。用分别表示乙酸乙酯和氢氧化钠的初始浓度,表示在时间间隔内反应了的乙酸乙酯或氢 氧化钠的浓度。反应速率为: 为反应速率常数,当时,上式为: 反应开始时,反应物的浓度为,积分上式得: 在一定温度下,由实验测得不同时的值,由上式可计算出值。 改变实验温度,求得不同温度下的值,根据Arrhenius方程的不定积分式有:

以对作图,得一条直线,从直线斜率可求得。 若求得热力学温度时的反应速率常数,也可由Arrhenius方程的定积分式变化为下式求得值: 本实验通过测量溶液的电导率代替测量生成物浓度(或反应物浓度)。乙酸乙酯、乙醇是非电解质。在稀溶液中,非电解质电导率与浓度成正比,溶液的电导率是各离子电导之和。反应前后离子浓度不变,整个反应过程电导率的变化取决于与浓度的变化,溶液中的导电能力约为的五倍,随着反应的进行,浓度降低,的尝试升高,溶液导电能力明显下降。 一定温度下,在稀溶液中反应,为溶液在时的电导率,分别是与、电导率有关的比例常数,于是: ,; ,; ,; 由此得 即

即 而即 上式变形为: 以对作图为一直线,斜率为,由此可求出。三、仪器和试剂 恒温槽、电导率仪、电导电极、叉形电导池、秒表、碱式滴定管、10ml、25m移液 管、100mL,50ml容量瓶、乙酸乙酯(A.R.)、氢氧化钠溶液(0.04mol·) 四、实验步骤 1.准备溶液: 1)打开恒温槽,设置温度为25℃。将叉形电导池洗净、烘干。同时清洗两个100ml、一个50ml的容量瓶;

电导率方法确认Word版

水质电导率的测定《水和废水监测分析方法》(第四版)国家环保总局 2002年第三篇、第一章、第九节、第二法 实验室电导率仪法方法确认 1.目的 通过精密度测试来验证水样电导率,判断本实验室的检测方法是否合格。 2.适用范围 本方法适用于测定生活饮用水及其水源水的电导率。 3.操作步骤 3.1电导池常数测定 3.1.1用0.01mol/L标准氯化钾溶液冲洗电导池三次。 3.1.2将此电导池注满标准溶液,放入恒温水浴中约15min。 3.1.3测定溶液电阻R KCl,更换标准液后再进行测定,重复次数,使电阻稳定在±2%范围内,取其平均值。 3.1.4用公式Q=KR KCl计算。对于0.01mol/L氯化钾溶液,在25℃时K=1413uS/cm,则: Q=1413R KCl 3.2样品测定 用水冲洗数次电导池,再用水样冲洗后,装满水样,同3.1.3步骤测定水样电阻R。由已知电导池常数Q,得出水样电导率K。同时记录测定温度。

4.计算 电导率R R R Q cm uS K KCl 1413)/(== 式中:R KCl —0.01mol/L 标准氯化钾溶液电阻(Ω); R —水样电阻(Ω); Q —电导池常数。 当测定时的水样温度不是25℃时,应报出的25℃时电导率为: )25(/-+=t l Kt Ks α 式中:Ks —25℃时电导率(uS/cm ); Kt —测定时t 温度下电导率(uS/cm ); a —各离子电导率平均温度系数,取0.022; t —测定时温度(℃)。 5.结果分析 选取10份样品加标,使电导率值为120uS/cm ,按3进行测试。由附表可知,精密度RSD<8.1%,满足《水和废水监测分析方法》(第四版)国家环保总局 2002年 第三篇、第一章、第九节、第二法要求。

皂化反应速率常数的测定实验数据处理

五、实验记录和处理 1、将实验数据记录于下表一中。 室温:24℃ 大气压:100.42KPa k0(25℃)=2.510 k∞(25℃)=0.896 k0 2、以k t对(k0-k t)/t作图,根据直线斜率求速率常数值。拟合直线见图一、图二。

k t (k 0-k t )/t 图一25℃下k t ~(k 0-k t )/t 拟合直线 注:拟合度R 2=0.99089,说明直线拟合的很好,可以用于计算。 k t (k 0-k t )/t 图二35℃下k t ~(k 0-k t )/t 拟合直线

注:拟合度R 2=0.9694,说明直线拟合地较好,可以用于计算。 (1)由图一知,直线斜率为15.70158 NaOH (分析纯):0.0832g 定容体积:100mL NaOH 浓度:0.0208mol/L 稀释后NaOH 浓度:0.0104mol/L ,即a=0.0104mol/L 。 根据推导公式: k t = ∞+-?k t k k t 0ak 1 所以,25℃时反应速率常数k=6.1238L/(mol ·min) 查阅书籍:25℃时的反应速率常数标准值为:6.4254L/(mol ·min) 因此实验测量的相对误差为:4.69% (2)由图二知,直线斜率为8.23511, a=0.0104mol/L 。 根据推导, k t = ∞+-?k t k k t 0ak 1 所以,35℃时反应速率常数k=11.6761L/(mol ·min) 查阅书籍,35℃时的反应速率常数标准值为:11.9411L/(mol ·min) 因此实验测量的相对误差为:2.2% 3、计算反应活化能。 根据Arrhenius 公式: lnk 2/k 1=E(T 2-T 1)/(RT 1T 2) 所需物理量的相关数值见表二: 表二求活化能所需物理量的相关数值 将数值代入公式,求得:E=49.29kJ/mol 将反应速率常数标准值代入公式,求得反应活化能的标准值:E=47.34kJ/mol 因此实验测量的相对误差为:4.12%

实验六 乙酸乙酯皂化反应

实验六 乙酸乙酯皂化反应 【目的要求】 1. 用电导率仪测定乙酸乙酯皂化反应进程中的电导率。 2. 学会用图解法求二级反应的速率常数,并计算该反应的活化能。 3. 学会使用电导率仪和恒温水浴。 【实验原理】 乙酸乙酯皂化反应是个二级反应,其反应方程式为: CH 3COOC 2H 5 +Na ++ OH - → CH 3COO - + Na ++C 2H 5OH 当乙酸乙酯与氢氧化钠溶液的起始浓度相同时,如均为a ,则反应速率表示为 2)(d d x a k t x -= (1) 式中,x 为时间t 时反应物消耗掉的浓度,k 为反应速率常数。将上式积分得 kt x a a x =-) ( (2) 起始浓度a 为已知,因此只要由实验测得不同时间t 时的x 值,以x /(a -x )对t 作图,若所得为一直线,证明是二级反应,并可以从直线的斜率求出k 值。 乙酸乙酯皂化反应中,参加导电的离子有OH -、Na +和CH 3COO -,由于反应体系是很稀的水溶液,可认为CH 3COONa 是全部电离的,因此,反应前后Na +的浓度不变,随着反应的进行,仅仅是导电能力很强的OH -离子逐渐被导电能力弱的CH 3COO -离子所取代,致使溶液的电导逐渐减小,因此可用电导率仪测量皂化反应进程中电导率随时间的变化,从而达到跟踪反应物浓度随时间变化的目的。 令G 0为t =0时溶液的电导,G t 为时间t 时混合溶液的电导,G ∞为t = ∞(反应完毕)时溶液的电导。则稀溶液中,电导值的减少量与CH 3COO -浓度成正比,设K 为比例常数,则 t =t 时, x =x , x =K (G 0-G t ) t = ∞时, x →a , a =K (G 0-G ∞) 由此可得: a -x =K (G t -G ∞) 所以a -x 和x 可以用溶液相应的电导表示,将其代入(2)式得: kt G G G G a t t =--∞ 01 重新排列得: ∞+-?=G t G G ak G t t 01 (3)

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