乙酸乙酯皂化反应速率常数测定实验报告

乙酸乙酯皂化反应速率常数测定实验报

告

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 3- - 10- -2 29 9

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 Kdtdx

(1)

式中x为时间t反应物消耗掉的摩尔数，上式定积分得：

x axtaK·1

(2) 以 tx ax~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

1 2

2 112) () (lnT TT TRT KT KE 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，CH3 COO- 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CH3 COO- 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 L1 0

（4）

a A L2

（5）

x A x a A L t2 1) (

（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。tL 为时间 t 时溶液的总电导率。由(4)，(5)，(6)三式可得：

aL LL Lxt·00

代入(2)式得：

L LL La tKtt 0·1

（7）

重新排列即得：

LtL Lk aLtt0·1

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、tL 的测量：在另一支叉形电导池直支管中加 10mL 0.0200mol/L CH 3 COOC 2 H 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。在 60min 内分别测定6min、9min、12min、15min、20min、25min、30min、35min、

40min、50min、60min 时的电导率 L t 。

作0 ttL LLt-～直线关系图，从斜率求出反应速率常数Ｋ五、实验数据及现象的原始记录

温度 25℃

0L =2.07 ms·cm -1

3、作0 ttL LLt-～图：

时间/min 6 9 12 15 20 25 L t / (ms·cm-1 )

1.660 1.547 1.463 1.397 1.303 1.237 0 tL Lt-/(ms·cm-

1 ·min -1 ) 0.0683 0.0581 0.0506 0.0449 0.0384 0.0333 时间

/min 30 35 40 50 60

L t / (ms·cm-1 )

1.182 1.140 1.107 1.053 1.015

0 tL Lt-/(ms·cm-1 ·min -1 )

0.0296 0.0266 0.0241 0.0203 0.0176

0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.071.01.11.21.31.41.51.61.7L t( L 0 -L t )/ t B Linear Fit of Data1_By=12.9x+0.799

k =12.9068

min-1 ；反应温度 T 1 =25℃而反应速率常数k aK·1，所以

K=1/(12.9068 min-1 ×0.0200mol·L -1 )=3.8739L·mol -1 ·min -1

六、

讨论（主要内容是：○○1 1 误差分析；○○2 2 实验中异常现象处理；○○3 3 对本实验的改进意见；○○4 4 回答思考题。）：

误差分析造成本实验误差的主要原因可能有：