乙酸乙酯皂化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)(共7頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實(shí)驗(yàn)報(bào)告：乙酸乙酯皂化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解二級(jí)反應(yīng)的特點(diǎn)。2.用電導(dǎo)法測(cè)定乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速率常數(shù)。3.由不同溫度下的反應(yīng)速率常數(shù)求反應(yīng)的活化能。2 實(shí)驗(yàn)原理 乙酸乙酯皂化反應(yīng)方程式為： CH3COOC2H5NaOH CH3COONaC2H5OH 在反應(yīng)過(guò)程中，各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間而改變（注：Na離子在反應(yīng)前后濃度不變）。若乙酸乙酯的初始濃度為a，氫氧化鈉的初始濃度為b，當(dāng)時(shí)間為t時(shí)，各生成物的濃度均為x，此時(shí)刻的反應(yīng)速度為： k為反應(yīng)的速率常數(shù)，當(dāng)a=b時(shí)，上式為： 反應(yīng)開(kāi)始時(shí)t=0，反應(yīng)物濃度為a，積分上式得： 改變實(shí)驗(yàn)溫度，求得不同溫度下的k值： 若求

2、得熱力學(xué)溫度T1,、T2,時(shí)的反應(yīng)速率常數(shù)k1,、k2，可得： 令、和分別為0、t和時(shí)刻的電導(dǎo)率，則：t=0時(shí)，=t=t時(shí)， =t=時(shí)，= 聯(lián)立以上式子，整理得：3 儀器與試劑 恒溫槽、電導(dǎo)率儀、電導(dǎo)電極、叉形電導(dǎo)池、秒表、滴定管（堿式）、移液管10ml 25ml、容量瓶100ml 50ml、磨口塞錐形瓶100ml、NaOH溶液（約0.04 moldm-3）、乙酸乙酯（A.R.）。4 實(shí)驗(yàn)步驟1.實(shí)驗(yàn)裝置如圖C19.1所示，叉形電導(dǎo)池如圖C19.2所示，將叉形電導(dǎo)池洗凈烘干，調(diào)節(jié)恒溫槽至25。2.配制100ml濃度約0.02 moldm-3的乙酸乙酯水溶液：乙酸乙酯的相對(duì)分子質(zhì)量為88.12，

3、配制100ml濃度0.02 moldm-3的乙酸乙酯水溶液需要乙酸乙酯0.1762g。在潔凈的100ml容量瓶中加入少量去離子水，使用0.0001g精度的天平，通過(guò)稱量加入乙酸乙酯0.1762g左右。加入去離子水至刻度，根據(jù)加入的乙酸乙酯的質(zhì)量，計(jì)算乙酸乙酯溶液的精確濃度。注意在滴加乙酸乙酯之前，應(yīng)在容量瓶中加入少量去離子水，以免乙酸乙酯滴加在空瓶中容易揮發(fā)，稱量不準(zhǔn)。在滴加乙酸乙酯時(shí)盡量使用細(xì)小的滴管，使加入的乙酸乙酯的質(zhì)量盡量接近0.1762g，但小于0.1762g為宜。滴加乙酸乙酯時(shí)不要滴加在瓶壁上，要完全滴加到溶液中。3.配制100ml與上面所配乙酸乙酯溶液濃度相同的NaOH水溶液：根

4、據(jù)實(shí)驗(yàn)室所提供NaOH溶液的精確濃度，計(jì)算所需該NaOH溶液的體積，用滴定管將所需該NaOH溶液加入到潔凈的100ml容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度。4.的測(cè)量：用移液管取與乙酸乙酯濃度相同的NaOH溶液25.00ml，加入到潔凈的50ml容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度，用于測(cè)量。取此溶液一部分放入到潔凈干燥的叉形電導(dǎo)池直支管中，用部分溶液淋洗電導(dǎo)電極，將電導(dǎo)電極放入到叉形電導(dǎo)池直支管中，溶液應(yīng)能將鉑電極完全淹沒(méi)。將叉形電導(dǎo)池放入到恒溫槽中恒溫。10min以后，讀取記錄電導(dǎo)率值。保留此叉形電導(dǎo)池中的溶液（加塞），用于后面35時(shí)測(cè)量。5.的測(cè)量：用移液管取所配制的乙酸乙酯溶液10ml，加入到潔凈

5、干燥的叉形電導(dǎo)池直支管中，取濃度相同的NaOH溶液10ml，加入到同一叉形電導(dǎo)池側(cè)支管中，注意此時(shí)兩種溶液不要互相污染。將潔凈的電導(dǎo)電極放入到叉形電導(dǎo)池直支管中，將叉形電導(dǎo)池放入到恒溫槽中恒溫。10min以后，在恒溫槽中將兩支管中的溶液混和均勻，溶液應(yīng)能將鉑電極完全淹沒(méi)，混和溶液的同時(shí)啟動(dòng)秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)，注意秒表一經(jīng)啟動(dòng)，中間不要暫停。在第3min時(shí)讀取溶液電導(dǎo)率值，以后每隔3min讀取一次電導(dǎo)率值，測(cè)量持續(xù)30min。6.調(diào)節(jié)恒溫槽至35。7.測(cè)量35時(shí)：在放入電導(dǎo)電極到叉形電導(dǎo)池時(shí)，注意電導(dǎo)電極的潔凈，可以用待測(cè)溶液淋洗電導(dǎo)電極。8.參照步驟5)測(cè)量35時(shí)。9.測(cè)量完畢，洗凈玻璃儀器，將電極

6、用去離子水洗凈，浸入去離子水中保存。5 數(shù)據(jù)記錄和處理1. 測(cè)量數(shù)據(jù)：初始濃度a=9.9410e-3mol/Lt/min25 Kt/us25 (K0-Kt)t-1/usmin-135 Kt/us35 (K0-Kt)t-1/usmin-10187.8 190.4 3170.5 5.767 153.4 12.333 6159.2 4.767 136.4 9.000 9150.2 4.178 123.9 7.389 12141.8 3.833 115.6 6.233 15134.4 3.560 109.1 5.420 18128.0 3.322 104.1 4.794 21123.1 3.081 1

7、00.5 4.281 24118.3 2.896 97.6 3.867 27114.6 2.711 95.7 3.507 30111.4 2.547 93.3 3.237 33108.2 2.412 91.6 2.994 2. 當(dāng)T1=298.15K時(shí)：當(dāng)T2=308.15K時(shí)：3. 當(dāng)T1=298.15K時(shí)：1/（a*k）=19.768，k1=5.089L/(min*mol)當(dāng)T2=308.15K時(shí)1/（a*k）=6.852，k2=14.681L/(min*mol)4. 當(dāng)T1=298.15K時(shí) k1=5.089L/(min*mol)當(dāng)T2=308.15K時(shí) k2=14.681L/(min*

8、mol)Ea=80.97kJ/mol6 誤差分析 可查常溫下乙酸乙酯皂化反應(yīng)的活化能為Ea=47.3kJ/mol，與實(shí)際測(cè)算的結(jié)果相差較大，及分析可能有以下幾種原因造成：1. 并沒(méi)有如預(yù)想的保持恒溫。2. NaOH溶液暴露空氣中的時(shí)間較長(zhǎng)，與空氣中的CO2反應(yīng)。使?jié)舛冉档汀?. 配置的溶液的濃度并不是完全相等而導(dǎo)致反應(yīng)速率常數(shù)計(jì)算公式變化，但仍按原公式計(jì)算而產(chǎn)生誤差。7 思考題1.在本實(shí)驗(yàn)中，使用DDSJ-308型電導(dǎo)率儀測(cè)量溶液的電導(dǎo)率，可以不進(jìn)行電極常數(shù)的校正，為什么？答：因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)中，計(jì)算k值和Ea值時(shí)所需的數(shù)據(jù)都是等時(shí)間間距下測(cè)量的電導(dǎo)率值的擬合直線斜率，它只與等時(shí)間間距下電導(dǎo)率的差值有關(guān)。不進(jìn)行常數(shù)校正，在等時(shí)間間距下測(cè)量的電導(dǎo)率數(shù)據(jù)都有著相同的系統(tǒng)誤差，而不會(huì)改變不同時(shí)間下電導(dǎo)率數(shù)據(jù)的差值。故不必校正。2.為什么溶液濃度要足夠??？答：溶液濃度越高，反應(yīng)越快，則數(shù)據(jù)的測(cè)量不易把握，會(huì)影響測(cè)量數(shù)據(jù)的精確度。 乙酸乙酯是易揮發(fā)