电导法测乙酸乙酯皂化反应速率常数

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1、电导法测定乙酸乙酯皂化反映速率常数摘要：为了体会实验当中反映体系非抱负化，以及提高数据解决能力。将电导法测定乙酸乙酯皂化反映反映速率常数的实验中乙酸乙酯和氢氧化钠的浓度改为不相等。在25.10和35.10下分别测得不同大小关系的皂化反映电导率。通过数据解决之后，温度从25.10升到35.10时，反映速率常数从2.0588（mol-1*L*min-1）升到3.5529（mol-1*L*min-1），乙酸乙酯浓度增大使得反映速率常数增到3.5000（mol-1*L*min-1），反映的活化能为41.708KJ/mol本次实验数据解决比较复杂，实验数据测定比较耗时，但得到了充足的锻炼。核心词：皂化反

2、映 活化能 反映体系非抱负化 Abstract In order to appreciate the experimental reaction system among non-ideal, and improve data processing capabilities. The conductivity method concentration of ethyl acetate saponification reaction experiments reaction rate constants in ethyl acetate and sodium hydroxide to not e

3、qual. At 25.10 and 35.10 , respectively, the relationship between the measured responses of different sizes saponification conductivity. When after the data processing, the temperature rose from 25.10 35.10 , the reaction rate constant from 2.0588 (mol-1 * L * min-1) raised to 3.5529 (mol-1 * L * mi

4、n-1), the concentration of ethyl increases so that the reaction rate constant increased to 3.5000 (mol-1 * L * min-1), the activation energy for the reaction 41.708KJ / mol the test data processing more complex, time consuming experimental data measured, but has been fully work out.Keywords Saponifi

5、cation Activation energy The reaction system non-ideal一.仪器和试剂：DDS-11D型电导率仪，铂黑电极，电子天平，恒温槽，秒表，试剂瓶1只，碱式滴定管1根，锥形瓶3只，100ml具塞锥形瓶4只，25ml移液管4只，5ml移液管2只，10ml移液管2只，250ml容量瓶2只，100ml容量瓶2只，NaOH溶液，乙酸乙酯，乙酸钠，邻苯二甲酸氢钾，酚酞。二.实验原理：.二级反映乙酸乙酯的皂化反映的化学方程式为：CH3COOC2H5+OH-1CH3COO-+C2H5OH许多文献和实验教材将实验条件设定为两个反映物的初始浓度相等，但是这样的反映条件

6、事实上很难达到，一则是由于空气中的CO2会不断与NaOH溶液反映，使得反映物的OH-的浓度不断发生变化，二则是乙酸乙酯自身的挥发性和自水解反映使得其浓度也不会始终保持稳定。随着反映的进行，溶液中导电能力强的OH-离子被导电力弱的CH3COO-离子所取代，溶液导电能力逐渐减少，可以用跟踪溶液点到变化的方式对该反映动力研究。三.实验环节：调节恒温槽温度为25.10。配制溶液。称取1.8042g的乙酸乙酯，加入100mL的容量瓶中定容，取出其中25mL,放入250mL容量瓶中定容。得到0.0205mol/L的溶液。称取NaOH加入到试剂瓶中，加入约500mL混合。配备0.0205*25/55=0.0

7、093mol/L的乙酸钠溶液。分别取25mL乙酸乙酯和30mLNaOH放入具塞锥形瓶，并放入恒温槽中浸润。校正电导率仪，将达到温度的溶液混合，并且当混合一半时计时，之后调到合适的档位。开始记录电导率。记录一种小时后结束。测定30mLNaOH+25mLH2O的电导率。测定0.0093mol/L乙酸钠的电导率。对NaOH溶液用邻苯二甲酸氢钾进行标定。分别取30mL乙酸乙酯和25mLNaOH放入具塞锥形瓶，并放入恒温槽中浸润。校正电导率仪，将达到温度的溶液混合，并且当混合一半时计时，之后调到合适的档位。开始记录电导率。记录一种小时后结束。测定25mLNaOH+30mLH2O的电导率。配备0.0201

8、*25/55=0.0092mol/L的乙酸钠溶液。测定0.0092mol/L乙酸钠的电导率。调节恒温槽温度为35.10，反复环节。整顿仪器四.实验数据与解决：1. 原始数据（附后excel表），涉及如下部分数据解决；2. 由于刚开始测定期对电导率使用不会，且电导率仪很容易读的不精确，因此舍去读数相似的，并且舍去第一组数据的前三个数据。通过origin软件进行拟合，获得如下拟合参数和误差分布。.做出三种温度下的Kt-t关系图：以上三张图可以看出，都接近公式Kt=Aexp(-t/B)+C，这阐明随着时间的增长，Kt越来越少，减缓速度越来越慢。.做出关系图实验分析：从三张图可以看出，三者为直线，阐明

9、乙酸乙酯皂化反映对两个反映物均呈现为一级反映，总反映级数为2。但是由于实验产生误差，25.10图一和35.10有关系数比较低，斜率的误差分布比较低。文献值与所测的值差了太大了，也许与反映的计数以及乙酸乙酯的挥发和NaOH的吸取CO2所致。计算不同温度下NaOH溶液与乙酸乙酯溶液比例相似的活化能，将数据代入Ea=RT1T2/(T2-T1)ln(k2/k1)=8.3145*（25.10+273.15）*（35.10+273.15）/10*ln(3.5529/2.0588）=41.708kJ/mol。文献值为46.1kJ/mol则相对误差为：（46.1-41.708）/46.1*100%=9.53%

10、，活化能的误差不大，由于活化能受实验条件影响小。以数据较好的25.10的NaOH过量做x-t的曲线图，并求出切线斜率。以ln(dx/dt)-x做图，按照方程：ln(dx/dt)=lnK+Aln(a-x)+Bln(b-x)拟合出该方程的形式进行非线性拟合，得到动力学参数：从公式上看，A代表速率常数，B代表乙酸乙酯的化学计量数，C代表氢氧化钠的化学计量数，成果显示的与文献值差别很大，但是有也许是反映才刚刚开始，有大部分乙酸乙酯还没有反映完。如果测的是整个反映完全，或许会故意义。五.实验讨论与反思：1.实验成果与否充足证明乙酸乙酯皂化反映的总反映级数为2级？答：由和可知，图形是始终线，则总反映级数为

11、2级。2.请挑选某个温度线下的2组实验数据，用方程Kt=1/ak*(K0-Kt)/t+K解决计算一下，看看得到的k值是什么成果，从中可以得到什么结论？答.对于数据进行解决。（附后表），用Origin软件画出如下图：A.在25.10下30mlNaOH+25ml乙酸乙酯反映速率常数为=1/(17.0715*0.0093)=6.2973（mol-1*L*min-1）,与文献值对比可知在反映速率常数之内。B在25.10下25mlNaOH+30ml乙酸乙酯反映速率常数为=1/(16.51148*0.00)=5.5058（mol-1*L*min-1）,与文献值对比可知在文献值范畴内。结论：可知K值与文献值

12、相似，但是乙酸乙酯所占比例较大时截距较为接近理论截距。每一种解决措施均有自己长处和缺陷，而此种做法将实验中条件抱负化，使得接近文献值。阐明此文献值需要假设在实验条件抱负下算得。但事实上实验条件是不抱负的。这阐明我们所做的实验成果有也许是事后诸葛亮，在做实验的时候我们应当更加关注实验方程所代表的意义。3.有两篇文献都提出了电导法测定乙酸乙酯皂化反映动力学参数数据解决的不同措施，请论述这两种数据解决措施的思路，并且比较其优劣。文献1：冯安春，冯喆，简化电导法测量乙酸乙酯皂化反映速率常数； 文献2：Danniels F.;Williams J.W.;Bender P.;Alberty R.A;Cor

13、nwell C.D.Experimental Physical Chemisty,6th Ed.McGraw-Hill Book Co.,Inc.,NY1962:pp144-150答：文献1：无需乙酸乙酯和氢氧化钠的大小比例，运用Lt=1/kCf入fm以及ln(Lt-B/m)/(Lt-L)=akt+ ln(Lt-B/m)/(L0-L)，画出ln(Lt-B/m)/(Lt-L)对t的直线，求出k；文献2：分类讨论乙酸乙酯和氢氧化钠大小比例不同的状况下，运用活化能和焓变值的转换，运用公式log(ARi+1)/(BRi+1)=k1（a-b）*t/2.303+log(a/b)，画出log(ARi+1)/

14、(BRi+1)对t的直线，求出k； 前者可以清除实验的非抱负条件，后者数据比较好解决，不用求B，m。六、实验反思和拓展：反思：本次实验由于刚开始对于电导率仪没有较好的理解使用，又由于实验时间的安排没有安排好，导致后来实验数据测的很烂，如果电导率仪不是读表盘而是电子的以及溶液可以搅拌不仅仅是在热水浴里混合，或许对于实验数据更好的。查找文献的能力比较弱，英语总结能力也很差，但愿在实验当中可以提高的更好。拓展：从60年代开始,磁场对水系物理化学性质的研究就受到科学界的注重,并发现磁场能变化水系及非水体系的许多性质14。到目前为止,磁解决技术在工业,农业,石油开采,混凝土,生物及医学等领域得到了广泛应用57。近来,磁场对化学反映的影响已成为化学领域的重要研究课题。然而因许多研究表白,磁场对化学反映的影响都是通过自由基施加作用而体现的8,故人们更注重于研究那些有自由基参与的化学反映。因磁场能变化水及水系的物理化学性质,如果对水系中进行的同一反映,磁场能变化其溶剂效应,则必然引起化学反映速率的变化。七.参照文献：物理化学实验讲义、物理化学