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、精選文檔電導(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】本試驗(yàn)使用電導(dǎo)率儀，測(cè)量出反應(yīng)中t時(shí)刻的物質(zhì)的濃度。依據(jù)二級(jí)反應(yīng)的速率與濃度的關(guān)系，求出乙酸乙酯皂化反應(yīng)在肯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。 【abstract】This experiment use the electric conductivity rate machine ,to measure out the degree of the react

2、ive thing in the reaction system at each time t.According to the relation of the reaction rate and the thick degree of the second order reaction, beg out the

3、60;rate constant of the C3COO2H5 and NaOH s reaction at the certain  temperature.     Learn how to calculate the data of the second order reaction and learn about the calculation of the rate constant by us

4、ing the graphing method. Master the skill of using the electric conductivity rate machine.       【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 reaction rate constant,  second order reaction,electrict conductivity rate  , c

5、tivation energy,1. 試驗(yàn)?zāi)康?.1學(xué)習(xí)測(cè)定化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)的分析方法電導(dǎo)法，了解反應(yīng)活化能的測(cè)定方法1.2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)。1.3生疏電導(dǎo)測(cè)定的應(yīng)用，把握電導(dǎo)儀的使用方法2. 試驗(yàn)原理及方法2.1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(chēng)為各物的分級(jí)數(shù)，全部指數(shù)的總和稱(chēng)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 產(chǎn)物反應(yīng)速率表示為：。x為時(shí)間t時(shí)反應(yīng)物濃度的轉(zhuǎn)變量。當(dāng)兩個(gè)物質(zhì)起始濃度相等時(shí)：積分為因此，若以對(duì)作圖為一條直線。則反應(yīng)級(jí)數(shù)為2，直線的斜率為k。2.2電導(dǎo)率：電導(dǎo)率的物

6、理意義是：當(dāng)l=1m，A=1m2時(shí)的電導(dǎo)。對(duì)一種金屬，在肯定溫度下，Lg是肯定的。對(duì)電解質(zhì)溶液的Lg不僅與溫度有關(guān)，而且與溶液中的離子濃度有關(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)。2.3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=0 a a 0 0t=t a-x a - x x xt= 0 0 a a積分可得：反應(yīng)前后對(duì)電導(dǎo)率的影響不大，可忽視。故反應(yīng)前只考慮的電導(dǎo)率，反應(yīng)后只考慮的電導(dǎo)率。對(duì)稀溶液而言，強(qiáng)電解質(zhì)的電導(dǎo)率與其濃度成正比，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)

7、的進(jìn)行，溶液中導(dǎo)電力量強(qiáng)的被導(dǎo)電力量弱的取代，所以本試驗(yàn)使用電導(dǎo)儀測(cè)量皂化反應(yīng)過(guò)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： 由上三式得：，代入 式得 重新排列得：因此，以作圖為始終線即為二級(jí)反應(yīng)，并從直線的斜率求出。3. 試驗(yàn)儀器與藥品說(shuō)明DDS -11D型電導(dǎo)儀（附DJS-1C鉑黑電極）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0.0200mol/dm3的NaOH溶液4. 試驗(yàn)步驟1. 打開(kāi)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。按下工作鍵開(kāi)頭加熱。2. 烘干潔凈的錐形

8、瓶，在第一個(gè)錐形瓶中加入用25ml移液管提取的25ml的0.0200mol/dm3的乙酸乙酯溶液，在其次個(gè)錐形瓶中加入25ml的0.0200mol/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(kāi)DDS-11D電導(dǎo)率儀，將量程旋轉(zhuǎn)調(diào)整到“檢查”檔，觀看此時(shí)的指針是否滿偏。若沒(méi)有 滿偏，調(diào)整面板上的校正檔。4. 待10min后，將兩個(gè)錐形瓶從恒溫槽中取出。將NaOH 倒入乙酸乙酯中混合，啟動(dòng)秒表，開(kāi)頭記錄反應(yīng)時(shí)間，自反應(yīng)開(kāi)頭到第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)量試驗(yàn)數(shù)據(jù)的同時(shí)

9、，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，觀看是否滿偏，再調(diào)整到測(cè)量檔將電導(dǎo)電極置于25的NaOH和蒸餾水溶液中，此時(shí)指針讀書(shū)即為0.0100mol/dm3的NaOH溶液的電導(dǎo)率L0。7. 結(jié)束試驗(yàn)，關(guān)閉電源。取出電導(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. 試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理5.1試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄：本次試驗(yàn)使用的電導(dǎo)電極的電極常數(shù)為1.008測(cè)量室溫為21，大氣壓為100.70KPa反應(yīng)溫度為25。試驗(yàn)室，0.0100mol/dm3的NaOH的電導(dǎo)率

10、為L(zhǎng)0=1.99×103 us/cm。測(cè)量數(shù)據(jù)如下：t/min3.06.09.012.015.0Lt(us/cm)1.76×1031.60×1031.50×1031.41×1031.33×103t/min20.025.030.040.050.0Lt(us/cm)1.24×1031.15×1031.10×1031.00×1030.95×1035.2試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：（1）t、的數(shù)據(jù)如下表：時(shí)間/min3.0176023076.666676.01600390659.0150049054.444

11、4412.0141058048.3333315.013306604420.0124075037.525.0115084033.630.0110089029.6666740.0100099024.7550.0950104020.8以對(duì)作圖，由所得的直線斜率，求出反應(yīng)速率常數(shù)K :斜率1/ka=14.70894 min-1, （3）誤差計(jì)算：查文獻(xiàn)得：在t = 25時(shí)，氫氧化鈉濃度和乙酸乙酯的濃度均為0.02mol/L時(shí)，試驗(yàn)測(cè)定值與理論值的相對(duì)誤差：6. 試驗(yàn)思考與爭(zhēng)辯6.1 誤差分析：在試驗(yàn)中使用的NaOH溶液和CH3COOC2H5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)試驗(yàn)的結(jié)果有肯定的影響。由于時(shí)間緣由，在試驗(yàn)中使用的NaOH溶液和CH3COOC2H5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CO2對(duì)濃度的影響。