pH法测乙酸乙酯皂化反应速率常数数据处理
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验报告

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验报告乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验报告引言:皂化反应是一种重要的有机化学反应,通过碱与酯的反应,生成相应的醇和盐。
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定是研究皂化反应动力学的关键实验之一。
本实验旨在通过测定乙酸乙酯与氢氧化钠溶液反应的速率常数,探究该反应的动力学特性。
实验方法:1. 实验器材准备:取得所需的实验器材,包括烧杯、移液管、试管、滴管等。
2. 实验液体制备:准备一定浓度的氢氧化钠溶液,并称取适量的乙酸乙酯。
3. 实验操作:将一定量的氢氧化钠溶液倒入烧杯中,加热至适宜的温度。
然后,将乙酸乙酯滴入溶液中,同时记录下滴加的时间。
在滴加过程中,用试管定期取出少量反应液,加入酚酞指示剂,观察颜色变化。
4. 数据记录:根据实验操作过程中的数据记录,计算出不同时间点下的反应物浓度。
实验结果:根据实验数据,我们得到了乙酸乙酯与氢氧化钠溶液反应的速率常数。
通过绘制反应物浓度与时间的关系曲线,我们可以观察到反应速率的变化趋势。
在实验过程中,我们还注意到了反应温度对反应速率的影响,并进行了相应的分析。
讨论与分析:根据实验结果,我们可以得出以下结论:1. 反应速率随时间的增加而逐渐减小,呈现出指数衰减的趋势。
这符合化学反应动力学中的经典理论,即反应速率与反应物浓度的指数关系。
2. 反应温度对反应速率有显著影响。
在实验过程中,我们可以观察到在较高温度下,反应速率更快,反应物浓度下降更迅速。
这是因为高温加快了反应物分子的碰撞频率和能量,从而促进了反应的进行。
3. 乙酸乙酯皂化反应的速率常数可以通过实验数据计算得出,并且可以用于描述该反应的动力学特性。
通过测定不同条件下的速率常数,我们可以进一步研究该反应的影响因素。
结论:通过本实验,我们成功测定了乙酸乙酯皂化反应的速率常数,并观察到了反应速率与时间、温度的关系。
这一实验为进一步研究皂化反应的动力学特性提供了基础数据。
同时,我们也意识到实验中可能存在的误差和改进的空间,例如实验条件的控制和数据处理的精确性等。
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验结果
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20101313班王泳2010235136 数据处理:∞⑵根据上表中数据,作G t~(G0-G t)/t图:⑶T =30℃时,从图中可以看出直线的斜率为12.294,即:294.1201.0110=⨯=k kc ,得 K 30℃=8.134L ·mol -1·min -1=0.136L ·mol -1·s -1。
∞t 0t⑶ T =35℃时,从图中可以看出直线的斜率为9.146,即:146.901.0110=⨯=k kc ,得:K 35℃=10.934L ·mol -1·min -1=0.182L ·mol -1·s -1。
3. 由文献值K 20℃=7.23×10-2L ·mol -1·s -1,K 30℃=0.135 L ·mol -1·s -1,E a =46.1KJ /mol ,得:K 35℃=0.182 L ·mol -1·s -1。
所以,T =30℃时,K 值的相对误差为:%741.0%100135.0135.0136.0=⨯-T =35℃时,K 值的相对误差为:%000.0%100182.0182.0182.0=⨯-4.由上两图可得: t =30℃时,∞G =0.9476×103μst =35℃时,∞G =1.328×103μs与实验测得∞G 相比较:t =30℃时,0.9476×103μs -1.124×103μs =-0.176×103μs t =35℃时,1.328×103μs -1.228×103μs =0.100×103μs 5. T =30℃时,min 294.12102/1==kc t T =35℃时,min 146.9102/1==kc t 6. 计算反应活化能:由)11(303.2lgT T R E k k a '-='得TT T RT K K E a -''∙'=303.2lg, 所以15.30315.30815.30815.303314.8303.2136.0182.0lg-⨯⨯⨯⨯=a E J ·mol -1=45.26KJ ·mol -1由文献值E a =46.1KJ ·mol -1得,相对误差为%82.1%1001.461.4626.45=⨯-7.实验结果讨论:由上述实验结果可以看出,与文献值存在误差较小,实验测得G ∞与做图结果存在较大的误差影响实验测量结果可能由以下因素造成的:①.读数上所造成的误差;②.作图时所产生的误差;③.电导仪在测量水的电导值时发生不正常现象。
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姓名:张腾 学号:2012011864 班级:化21同组人姓名: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:0ct 22c 0dc-=k dt c ⎰⎰ (2)2011-=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:aE 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21T a 21T 12k E T -T ln=k RT 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 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) 2001xk =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κ 、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 κ20=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0t0-x=-c -κκκκ∞ (8) 将(8)式代入(7)式得:0t20t -1k =t c -κκκκ∞(9)整理上式得到t 20t 0=-k c (-)t+κκκκ∞ (10)以κ 对 κ κ∞ 作图可得一直线,直线的斜率为 ,由此可以得到反应速率系数 。
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验报告
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乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验报告OH -电导率大,CH 3COO -电导率小。
因此,在反应进行过程中,电导率大的OH -逐渐为电导率小的CH 3COO -所取代,溶液电导率有显著降低。
对稀溶液而言,强电解质的电导率L 与其浓度成正比,而且溶液的总电导率就等于组成该溶液的电解质电导率之和。
如果乙酸乙酯皂化在稀溶液下反应就存在如下关系式:a A L 10= (4)a A L 2=∞ (5) xA x a A L t 21)(+-=(6)A 1,A 2是与温度、电解质性质,溶剂等因素有关的比例常数,0L ,∞L 分别为反应开始和终了时溶液的总电导率。
t L 为时间t 时溶液的总电导率。
由(4),(5),(6)三式可得:a LL L L x t·00⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=∞ 代入(2)式得:⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=∞L L L L a t K t t0·1(7)重新排列即得:∞+-=L tL L k a L tt 0·1三、实验仪器及试剂DDS-11A 型数字电导率仪1台(附铂黑电极1支),恒温槽1台,秒表1只,电导池3支,移液管3支;0.0200mol /L 乙酸乙酯(新配的),O.0200mol /L 氢氧化钠(新配的)四、简述实验步骤和条件:1、调节恒温槽为所测温度25℃。
2、0L 的测量:分别取10mL 蒸馏水和10mL0.0200mol/L 的NaOH 溶液,加到洁净、干燥的叉形管电导池中充分混合均匀,置于恒温槽中恒温15min 。
用DDS-11A 型数字电导率仪测定上述已恒温的NaOH 溶液的电导率即为0L 。
3、t L 的测量:在另一支叉形电导池直支管中加10mL 0.0200mol/L CH 3COOC 2H 5,侧支管中加入10mL 0.0200 mol/L NaOH ,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,记录反应时间(注意停表一经打开切勿按停,直至全部实验结束),并在恒温槽中将叉形电导池中溶液混合均匀。
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定数据处理
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乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定数据处理乙酸乙酯是一种广泛应用于化学工业中的有机化合物,其皂化反应速率常数的测定是一项重要的实验。
本文将介绍乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定方法以及数据处理过程。
我们需要了解皂化反应的概念。
皂化反应是指碱与酯反应生成相应的盐和醇,其中碱起催化作用。
在本实验中,我们使用氢氧化钠作为碱催化剂,乙酸乙酯则为酯。
测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的方法是,将一定量的氢氧化钠溶液和乙酸乙酯混合,然后在一定时间内测定生成的乙醇的量。
根据反应物的化学计量关系,可以计算出反应物的物质摩尔比例,从而得到反应速率常数。
在实验中,我们需要使用一些实验室常用的实验仪器,如天平、移液管、比色皿等。
同时,需要准备好一定浓度的氢氧化钠溶液、乙酸乙酯等实验试剂。
实验步骤如下:1. 将一定量的氢氧化钠溶液和乙酸乙酯混合,加入比色皿中。
2. 在一定时间内测定生成的乙醇的量,可以通过比色法、滴定法等方法进行测定。
3. 根据反应物的化学计量关系,计算出反应物的物质摩尔比例,从而得到反应速率常数。
数据处理过程如下:1. 计算出反应物的物质摩尔比例。
2. 根据反应速率常数的定义,计算出反应速率常数。
3. 统计测定结果并求出平均值,计算出标准偏差和相对误差。
4. 利用统计学原理,计算出反应速率常数的置信区间和置信度。
在数据处理过程中,需要注意一些细节问题。
例如,要确保实验中使用的试剂纯度高,实验操作要精确、规范,数据处理要仔细、准确。
总的来说,测定乙酸乙酯皂化反应速率常数是一项重要的实验,可以帮助我们更好地理解化学反应的机理和规律。
通过实验和数据处理,我们可以得到准确可靠的结果,为化学工业的应用提供了理论基础和技术支持。
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定的实验报告
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乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定的实验报告一、实验目的1.了解二级反应的特点,学会用图解计算法求取二级反应的速率常数;2.用电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数,了解反应活化能的测法。
二、实验原理CH3COOC2H5+Na++OH-®CH3COO-+Na++C2H5OH为了方便起见,在设计实验时将反应物CH3COOC2H5和NaOH采用相同的浓度c作为起始浓度。
当反应时间为t时,反应所生成的CH3COO-和C2H5OH的浓度为x,那么CH3COOC2H5和NaOH的浓度则为(c-x)。
CH3COOC2H5+NaOH ®CH3COONa+C2H5OHt=0c c0 0t=tc-x c-x xxt®∞®0®0®c®c二级反应的速率方程可表示为:dx/dt=k(c-x)(c-x)积分得:kt=x/c(c-x)t=t时,x=b(G0-Gt)t=∞时,c=b(G0-G∞)则kt=b(G0-Gt)/cb[(G0-G∞)-(G0-Gt)]=(G0-Gt)/c(G0-G∞)或ckt=(G0-Gt)/(G0-G∞)以(G0-Gt)/(G0-G∞)对t作图应得一直线,由斜率即可求出反应速率常数k 值,k的单位是min-1·mol-1·L三、实验仪器及药品四、实验步骤1.G0和G∞的测定将电导池洗净洪干,加入0.0100mol·l-1的NaOH溶液,液面约浸没铂黑电极1cm。
再将铂黑电极从电导水电取出,用相同浓度的NaOH溶液淋洗电极,(注意:不要碰电极上的铂黑)。
然后将电导池置于25℃恒温水浴中,恒温10min,并接上电导率仪,测其电导率值,更换溶液重复测量,取其平均值即为G0。
实验测定中,不可能等到t→∞,故通常以0.0100mol·l-1CH3COONa溶液的电导值作为G∞,G∞的测量方法与G0相同。
必须注意,每次更换电导池中的溶液时,都要先用电导水淋洗电极和电导池,然后再用被测溶液淋洗2至3次。
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验报告
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学号:201114120222基础物理化学实验报告实验名称:乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定应用化学二班班级 03 组号实验人姓名: xx同组人姓名:xxxx指导老师:李旭老师实验日期: 2013-10-29湘南学院化学与生命科学系一、实验目的:1、了解测定化学反应速率常数的一种物理方法——电导法。
2、了解二级反应的特点,学会用图解法求二级反应的速率常数。
3、掌握DDS-11A 型数字电导率仪和控温仪使用方法。
二、实验原理:1、对于二级反应:A+B →产物,如果A ,B 两物质起始浓度相同,均为a ,则反应速率的表示式为2)(x a K dtdx-= (1) 式中x 为时间t 反应物消耗掉的摩尔数,上式定积分得:xa x ta K -=·1 (2) 以t xa x~-作图若所得为直线,证明是二级反应。
并可以从直线的斜率求出k 。
所以在反应进行过程中,只要能够测出反应物或产物的浓度,即可求得该反应的速率常数。
如果知道不同温度下的速率常数k (T 1)和k (T 2),按Arrhenius 公式计算出该反应的活化能E⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=122112)()(lnT T T T R T K T K E a (3) 2、乙酸乙酯皂化反应是二级反应,其反应式为:OH -电导率大,CH 3COO -电导率小。
因此,在反应进行过程中,电导率大的OH -逐渐为电导率小的CH 3COO -所取代,溶液电导率有显著降低。
对稀溶液而言,强电解质的电导率L 与其浓度成正比,而且溶液的总电导率就等于组成该溶液的电解质电导率之和。
如果乙酸乙酯皂化在稀溶液下反应就存在如下关系式:a A L 10= (4)a A L 2=∞ (5) x A x a A L t 21)(+-= (6)A 1,A 2是与温度、电解质性质,溶剂等因素有关的比例常数,0L ,∞L 分别为反应开始和终了时溶液的总电导率。
t L 为时间t 时溶液的总电导率。
乙酸乙酯皂化反应速率常数及活化能的测定
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乙酸乙酯皂化反应速率常数及活化能的测定各位读友大家好,此文档由网络收集而来,欢迎您下载,谢谢篇一: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①25℃的反应速率常数kT1,将实验数据及计算结果填入下表:-1恒温温度=℃?0=·cmVV乙酸乙酯NaOH=[乙酸乙酯]=/L=[NaOH]=/L c0=×=/L图1:25℃?t-?0??tt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对?0??tt作图,求出斜率m,并由m?1kc0求出速率常数.直线公式:y= + =m=,kT1=1/(mc0)=1/(*)mol·L-1·min=/(mol·mi n) 文献参考值:k()=(6±1)L/(mol·min)②用同样的方法求37℃的反应速率常数kT2,计算反应的表观活化能Ea:恒温温度=℃?0=·cm-1V乙酸乙酯=[乙酸乙酯]=/L VNaOH=[NaOH]=/L c0=×=/L 实验数据记录及处理表2:图1:25℃?t-?0??tt直线公式:y= + =m=,kT2=1/(mc0)=1/(*)mol·L-1·min=/(mol·mi n) 文献参考值:k()=(10±2)L/(mol·min) b.计算反应的表观活化能:文献值:Ea=/mol ln(kT2/kT1)=Ea/R·(1/T1-1/T2) ∴Ea=Rln(kT2/kT1)/[T1T2/(T2-T1)]=×ln(/)/[298×308÷(308-298)]J/mol =/mol分析:℃时速率常数符合文献参考值,说明乙酸乙酯混合比较充分,电导率能较好地反应其反应速率,℃时,实验过程中加入乙酸乙酯后混合得并不充分就开始测定,且有部分溶液露在恒温水面之上,温度并没有℃。
乙酸乙酯皂化反应实验数据处理方法的改进
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乙酸乙酯皂化反应实验数据处理方法的改进一、本文概述乙酸乙酯皂化反应是一种基本的化学反应,广泛应用于化学教育、工业生产和科研实验中。
实验过程中,对反应数据的准确处理对于理解反应机理、优化反应条件以及评估反应效率至关重要。
然而,传统的数据处理方法往往存在操作繁琐、误差较大等问题,影响了实验结果的准确性和可靠性。
因此,本文旨在探讨乙酸乙酯皂化反应实验数据处理方法的改进,以提高实验数据的准确性和处理效率。
本文将首先分析传统数据处理方法存在的问题,然后提出一种改进的数据处理方法。
该方法将结合现代计算技术和数据处理算法,通过自动化、精确化的数据处理流程,减少人为误差,提高数据处理效率和准确性。
本文将通过实验验证改进方法的有效性,并讨论其在乙酸乙酯皂化反应实验中的应用前景。
通过本文的研究,我们期望能够为化学实验数据处理提供一种更为准确、高效的方法,推动化学实验技术的发展和创新。
二、实验原理与步骤乙酸乙酯的皂化反应是一个典型的酯类水解反应,其过程在碱性条件下,乙酸乙酯与水反应生成乙酸钠和乙醇。
皂化反应速率受多种因素影响,如温度、浓度、催化剂等。
通过监测反应过程中乙酸乙酯的消耗速率或产物的生成速率,可以评估反应的动力学参数和反应机理。
准备试剂和仪器:乙酸乙酯、氢氧化钠溶液、蒸馏水、恒温水浴锅、分液漏斗、电子天平、pH计、滴定管、烧杯等。
配制试剂:按照实验需求,准确称量氢氧化钠和蒸馏水,配制成一定浓度的氢氧化钠溶液。
开始实验:将一定量的乙酸乙酯和氢氧化钠溶液分别加入两个分液漏斗中,记录初始温度和浓度。
恒温反应:将两个分液漏斗放入恒温水浴锅中,保持一定的反应温度,并开始计时。
取样分析:每隔一定时间间隔,从反应体系中取样,通过滴定法或光谱法等方法测定乙酸乙酯的浓度变化。
数据记录:将每次取样的时间、乙酸乙酯的浓度等数据详细记录在实验表格中。
数据处理:根据实验数据,绘制乙酸乙酯浓度随时间变化的曲线图,并计算反应速率常数等动力学参数。
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定
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【数据记录与处理】室温:25.2℃ 大气压:1014.2hPa①求25℃的反应速率常数k 1T ,将实验数据及计算结果填入下表:恒温温度=25.00℃ κ0=1880μs·cm -1V 乙酸乙酯=10.00mL [乙酸乙酯]=0.0200 mol/L V NaOH =10.00mL [NaOH]= 0.0200 mol/Lc 0=0.0100 mol/Lt/min κt /μs ·cm-1(κ0—κ)t /μs ·cm-1tt0κκ-/μs ·cm -1·min -12 1760 120 60.0 4 1670 210 52.5 6 1580 300 50.0 8 1510 370 46.3 10 1450 430 43.0 12 1390 490 40.8 14 1340 540 38.6 16 1300 580 36.3 18 1270 610 33.9 20 1230 650 32.5 22 1210 670 30.5 24 1180 700 29.2 26 1160 720 27.7 28 1130 750 26.8 30 111077025.7数据处理:t κ对tt0κκ-作图,求出斜率m ,并由0kc 1m =求出速率常数作图可知:m 1=18.98k 1 =1/(mc 0)=1/(18.98×0.0100) =5.27 L/(mol ·min) 文献参考值:k (298.2K )=(6±1)L/(mol ·min)②采用同样的方法求35℃的反应速率常数k 2T ,计算反应的表观活化能Ea :恒温温度=35.00℃ κ0=2300μs·cm -1V 乙酸乙酯=10.00mL [乙酸乙酯]=0.0100 mol/L V NaOH =10.00mL [NaOH]= 0.0100 mol/Lc 0=0.0100 mol/Lt/min κt /μs ·cm-1(κ0—κ)t /μs ·cm-1tt0κκ-/μs ·cm -1·min -12 2030 270 135 4 1860 440 110 6 1730 570 95.0 8 1620 680 85.0 10 1540 760 76.0 12 1470 830 69.2 14 1420 880 62.9 16 1370 930 58.1 18 1330 970 53.9 20 1300 1000 50.0 22 1270 1030 46.8 24 1240 1060 44.2 26 1220 1080 41.5 28 1200 1100 39.3 301180112037.3作图可知:m 2=9.45k 2 =1/(mc 0)=1/(9.45×0.0100) =10.58 L/(mol ·min) 文献参考值:k (308.2K )=(10±2)L/(mol ·min)b.计算反应的表观活化能: ∵011c k 1m = , 022c k 1m =则2112m m k k =又)11(k k ln21a 12T T R E -= ∴)11(m m ln21a 21T T R E -= ∴kJ/mol 21.5329830829830845.998.18ln314.8m m ln122112a =-⨯⨯⨯=-⋅⋅⋅=T T T T R E【实验结果分析与讨论】⑴实验结果分析根据乙酸乙酯皂化反应的速率常数与温度的关系:lg k =-1780T -1+0.00754T +4.53①当T =298.2K 时:lg k 1=-1780÷298.2+0.00754×298.2+4.53=0.809∴298.2K 时的理论速率常数:k 1=6.442 L/(mol ·min) 实验测定值与理论值比较的相对误差:%2.18%100442.6442.627.5-=⨯-=δ②当T =308.2K 时:lg k 2=-1780÷308.2+0.00754×308.2+4.53=1.078∴308.2K 时的理论速率常数:k 2=11.967 L/(mol ·min) 实验测定值与理论值比较的相对误差:%6.11%100967.11967.1158.10-=⨯-=δ③又)11(k k ln21a 12T T R E -= 269.0lgk lgk k k lg1212=-= 858.110k k 269.012==∧619.0ln1.858k k ln12== kJ/mol3.472983082983080.619314.8k k ln122112a =-⨯⨯⨯=-⋅⋅⋅=T T T T R E 相对误差:%4.12%1003.473.4753.2=⨯-⑵实验结果讨论本实验用电导法测定反应物乙酸乙酯与NaOH 起始浓度相同的情况下,25℃、35℃温度下乙酸乙醋皂化应的速率常数,它们分别为5.27 L/(mol ·min)、 10.58 L/(mol ·min),与理论值比较的相对误差分别为-18.2%、-11.6%,由速率常数计算得到的活化能为53.2 kJ/mol ,与理论值比较的相对误差为12.4%。
pH法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数
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pH 法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数一、实验目的1.了解二级反应的特点,学会用图解法求取二级反应的速率常数。
2.掌握用pH 法测定乙酸乙酯的速率常数。
二、实验原理乙酸乙酯的皂化是一个二级反应,其反应式为:CH 3COOC 2H 5+Na ++OH -→CH 3COO - + Na ++C 2H 5OH在反应过程中,各物质的浓度随时间而变。
用电导仪测定溶液的电导值G 随时间的变化关系,可以监测反应的进程,进而可求算反应的速率常数。
二级反应的速率与反应物的浓度有关。
如果反应物CH 3COOC 2H 5 和NaOH 的初始浓度都为c ,则反应时间为t 时,反应所产生的CH 3COO - 和C 2H 5OH 的浓度为x ,而CH 3COOC 2H 5 和NaOH 的浓度均为(c-x ),设逆反应可忽略,则反应物和生成物的浓度随时间的关系为:CH 3COOC 2H 5 +NaOH →CH 3COONa+C 2H 5OHt=0: C 0 C 0 0 0 t=t : C 0-x C 0-x x xt →∞: →0 →0 →C 0 →C 0 对上述反应的速率方程可表示为:dtdx=k(c 0-x)( c 0-x) 积分得:kt=)(00x c c x ① ,可见,只要测定反应进程中t 时的x 值,再将C 0代入,就可求出反应速率常数k 值。
设t 时刻溶液的pH 值为Ct ,则此时溶液中OH - 的浓度为C t (NaOH)=10 pH-14 即a-x=10 pH-14 ,则ka=(a-10 pH-14)/(t*10 pH-14) ,所以用 a-10 pH-14 对t*10 pH-14作图,可得到一条直线,该直线的斜率K=ka ,即k=K/a 。
温度对化学反应速率的影响常用Arrhenius 方程描述:Ea 为反应活化能,假定活化能是常数,测定了两个不同温度下的速率常数k(T1)与k(T2)后可以按下式计算反应活化能Ea 。
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验
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乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验
测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数:实验研究与分析
本文将介绍乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验。
一、实验设备
1. 电子天平:用于测量溶液的组分成分。
2. 密度计:用于测量溶液的密度。
3. 恒温恒流装置:将溶液保持在一定温度和流速下进行反应。
4. PH试纸:用于测定溶液的PH值。
二、试验过程
1. 添加乙酸乙酯、游离乙酸及硫酸氢钠到特定容器中,然后将容器放入恒温恒流装置。
2. 观察反应的变化,每十分钟测定一次电子天平的显示,记录反应的变化。
3. 结束反应后,用密度计测量溶液的密度。
4. 通过测定溶液的PH值,计算出反应的速率常数。
三、结果
通过实验,我们可以获得乙酸乙酯皂化反应速率常数。
四、总结
通过本实验,我们可以更加深入地了解乙酸乙酯皂化反应的物理机制,为更好的掌握其反应机制提供依据。
物化设计实验——乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定
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乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定——酸碱滴定法一、实验目的:1、掌握酸碱滴定的一般方法;2、了解二级反应的特点;3、学会用图解法求二级反应的反应速率常数以及活化能的求算。
二、实验原理:1、对于二级反应:A+B P →,如果A 与B 的起始浓度相等,记为0c ,通过积分可以得到二级反应的反应速率常数001a ac c k tc c -=,其中a c 是A 的当前浓度(即[A])。
若0a ac c c -~t 作图为直线,即可说明反应为二级反应,速率常数0/k c =斜率。
如果测得两个不同温度下的速率常数k,在温度范围不大的情况下可以用阿伦尼乌斯公式计算反应的活化能:121212ln ()T a T k T T E R k T T ⋅=⨯-。
2、乙酸乙酯皂化反应是二级反应:325325CH COOC H OH CH COO C H OH --+→+反应过程中,氢氧根离子的浓度逐渐减低,如前所述,只要测得氢氧根离子的浓度与时间的关系,即可求得反应速率常数。
(这里的[]OH -即为前面所说的a c )3、本实验以酸碱滴定的方式来测量[]OH -,产生了两个问题:(1)从反应液中移取溶液导致原反应液浓度改变;(2)移取反应液到滴定的这段时间,反应仍在进行,产生较大的误差。
为了克服这两个问题,我们用以下方案:(1)采用较大的双管式混合反应器,加入原料的总量提高为100mL ,而移取溶液时只从中移取0.5mL ,尽管会移取溶液数次,但是由于移取的体积远小于溶液总体积,我们认为该误差可以忽略;(2)用移液管移出的反应液立即放入事先准备好的加入了30mL 冰水的100mL 锥形瓶中,通过稀释和降温双重手段,是反应的进行基本上处于停滞状态来进行滴定。
三、仪器与药品:计时器一只;恒温槽一套;双管式混合反应器两个;25mL 胖杜移液管两只;1mL 刻度移液管1只;25mL 小烧杯一只;100mL 容量瓶一只;100mL 锥形瓶9个;50mL 酸式滴定管一只。
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定
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工程学院物理化学实验报告实验名称乙酸乙酯皂化反响速率常数的测定一、实验目的1. 了解用电导法测定乙酸乙酯皂化反响速率常数和活化能;2. 了解二级反响的特点,学会用图解法求二级反响的速率常数;3. 掌握电导率仪的使用方法。
二、实验原理1.二级反响动力学方程A +B → 产物t=0 a at=t a-x a-x-dc A/dt=-d(a-x)/dt=dx/dt=k(a-x) (2.9.1)定积分得:kt=x/a(a-x) (2.9.2)以x/(a-x)对t作图,假设所得为一直线,证明是二级反响,由斜率即可求出反响速率常数k 值如果知道不同温度下的速率常数k(T1)和k(T2),按阿仑尼乌斯方程计算出该反响的活化能Ea。
Ea=ln( k(T2)/ k(T1))×R T1 T2 /〔T2-T1〕(2.9.3)2.乙酸乙酯皂化反响是二级反响,反响式为:CH3COOC2H5+NaOH → CH3COONa+ C2H5OHt=0 a a 0 0t=t a-x a-x x xt→∞ 0 0 a aκ0=A1·a κ∞=A2·a κt=A1(a-x)+A2x由上三式得:x=(κ0-κt)a/ (κ0-κ∞),代入式(2.9.2),得κ=(κ0-κt) /ta (κt-κ∞) (2.9.4)重新排列得:κt=(κ0-κt) /kat +κ∞ (2.9.5)因此,以κt 对(κ0-κt) /t 作图为一直线即为二级反响,由斜率即可求出反响速率常数k值;由两个不同温度下测得的速率常数k(T1)和k(T2),按式(2.9.3)计算出该反响的活化能Ea。
三、仪器和试剂1.仪器:数字电导率仪1台,恒温水槽1套,叉形电导管2只,移液管〔10ml,胖肚〕3根;2.药品:乙酸乙酯标准溶液〔0.0212 mol·dm-3〕,NaOH标准溶液〔0.0212 mol·dm-3〕。
四、实验步骤1.调节恒温槽调节温度为25℃,同时电导率仪提前打开预热。
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定(详细参考)
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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 5OHt=0 C 0 C 0 0 0t=t Ct Ct C 0 - Ct C 0 -Ct t=∞ 0 0 C 0 C 0速率方程式 2kc dtdc=-,积分并整理得速率常数k 的表达式为: t0t0c 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:∞+-⨯=κκκκtkc 1t00t 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tt0κκ-作图,可得一直线,则直线斜率0kc 1m = ,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 ln21a 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。
PH 值法测乙酸乙酯皂化反应速率常数1
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实验原理
• • • • • 在恒定温度下,反应速率与各反应物浓 度幂的乘积成正比。对一般反应 mA + n B pC+ qD 则其反应速率为 V kC C B A k称为反应速率常数,它与浓度无关,但受温度的 影响,其单位由反应级数来确定; • a和 β称为反应物的级数,各个反应物的级数之和 叫做反应的总级数。 • 反应溶液中的 OH 浓度与溶液pH值的关系 ( PH 14 ) • 为: C 10
-
( OH
)
• 乙酸乙酯皂化反应属二级反应该反应的反应方程为:
CH 3 COOCH 2 CH 3 OH CH 3 COO CH 3 CH 2 OH
• 反应速率方程为: V=dx/dt=k(a-x)(b-x)[a b分别 为起始时酯和碱的物质的量浓度 x为反应t时消耗的 反应物的浓度] • 当a=b时有 a 10 ( PH 14 ) k a t 10 ( PH 14 ) a a • 当a≠b时有 (a a x a a In a kt In b a a b • ) • 即
相似之处
①实验步骤 ②实验数据处理方式 ③实验仪器(恒温槽 移液管 锥形瓶 等)
在反应过程中,各物质的浓度随时间而变。用电导仪测定溶液的电导值G随时 间的变化关系,可以监测反应的进程,进而可求算反应的速率常数 CH3COOC2H5 +NaOH→CH3COONa+C2H5OH t=0: C0 C0 0 0 t=t: C0-x C0-x x x t→∞: →0 →0 →C0 →C0 对上述反应的速率方程可表示为:V=k(c0-x)( c0-x) 只要测定反应进程中t时的x值,再将C0代入,就可求出反应速率常数k值。
乙酸乙酯皂化反应速率系数测定数据处理方法
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乙酸乙酯皂化反应速率系数测定数据处理方法乙酸乙酯是一种常用的有机溶剂,在化工、制药、涂料等行业中广泛应用。
乙酸乙酯皂化反应是乙酸乙酯与钠氢氧化物发生的一种化学反应,反应产物为乙酸钠和乙醇。
皂化反应速率系数是研究该反应的关键参数之一,它反映的是化学反应在单位时间内变化的速度。
本文将介绍乙酸乙酯皂化反应速率系数的测定和数据处理方法。
一、实验装置和操作流程实验装置:皂化反应器、加热板、恒温水浴、电子天平、温度计等。
操作流程:1.量取一定质量的乙酸乙酯和钠氢氧化物,分别置于皂化反应器中。
2.将皂化反应器放置于恒温水浴中,预热至一定温度。
3.开始记录皂化反应器温度,反应时间等参数数据。
4.当观察到反应产物时,停止反应。
5.取出反应产物,用去离子水洗净,过滤去残留物。
6.将过滤液滴加入酸性酚酞指示剂中,直至颜色变为深红色。
7.加入盐酸溶液,使酚酞指示剂变为黄色。
8.用标准氢氧化钠溶液滴定。
二、数据处理方法1.数据清洗在测量皂化反应速率系数时,实验中得到的数据伴随着一些误差,需进行数据清洗。
数据清洗的流程包括数据检查、异常值排除、缺失值处理、数据完整性检测等。
只保留有效的数据,排除不必要的数据。
2.数据预处理数据预处理的主要任务是对原始数据进行处理,使其更加符合皂化反应速率系数的规律性。
通常的技巧包括数据平滑、插值等方法。
数据预处理是数据分析的重要步骤,在数据预处理之后,可以进行更深入、更有意义的数据分析。
3.数据分析数据分析是为了对皂化反应速率系数数据进行统计和建模。
数据分析的过程中,常常需要进行可视化展示,并进行数据分布情况分析、相关性分析、聚类分析、回归分析等。
数据处理的关键在于精确、规范、完备的数据操作及分析过程。
对于测定乙酸乙酯皂化反应速率系数的数据,上述的方法是其中的重要步骤,只有在数据处理清洗完美的情况下才能得出真正可信的结果。