物理化学 皂化反应速率常数测定.ppt

Contents 物理化学实验—皂化反应速率常数测定 物理化学实验—皂化反应速率常数测定 物理化学实验—皂化反应速率常数测定 物理化学实验—皂化反应速率常数测定 物理化学实验—皂化反应速率常数测定 物理化学实验—皂化反应速率常数测定 物理化学实验—皂化反应速率常数测定 物理化学实验—皂化反应速率常数测定 物理化学实验—皂化反应速率常数测定 物理化学实验—皂化反应速率常数测定 物理化学实验—皂化反应速率常数测定 物理化学实验—皂化反应速率常数测定 物理化学实验—皂化反应速率常数测定 物理化学实验—皂化反应速率常数测定 物理化学实验—皂化反应速率常数测定 物理化学实验—皂化反应速率常数测定 物理化学实验—皂化反应速率常数测定 物理化学实验—皂化反应速率常数测定 物理化学实验—皂化反应速率常数测定 物理化学实验—皂化反应速率常数测定 物理化学实验—皂化反应速率常数测定 物理化学实验—皂化反应速率常数测定 物理化学实验—皂化反应速率常数测定 物理化学实验—皂化反应速率常数测定 上一内容 下一内容 回主目录 返回 * Company Logo * Click to add Title 1 Click to add Title 2 Click to add Title 3 Click to add Title 4 物理化学实验—皂化反应速率常数测定 实验目的 实验原理 实验仪器装置，药品 实验步骤 实验注意事项 数据记录和处理 问题讨论 一、实验目的 2、用电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数； 1、理解二级反应的特点； 3、掌握电导率仪的使用方法。 4、进一步掌握ORIGIN7.0软件处理数据的方法 。 二、实验原理 乙酸乙酯皂化反应是个二级反应，其反应计量方程式如下： 设乙酸乙酯与氢氧化钠溶液的起始浓度相同，均为C0，反应进行到t时刻时，反应生成的CH3COO－和C2H5OH的浓度为x，即： （Ⅱ-9-1） 式中，k为反应速率常数。将上式积分得 （Ⅱ-9-2） 起始浓度才C0为已知，因此只要由实验测得不同时间t时的x值，以x/(C0-x)对t作图，应得一直线，从直线的斜率M(=C0k)便可求出k值。 则该二级反应的速率方程可表示为 ： 因此，本实验的关键是要测量出反应进程中t时刻氢氧化钠（或乙酸乙酯）溶液浓度。 某一时刻OH-的浓度可用标准酸进行滴定求出，也可通过测量溶液的某种物理性质而获得。本实验采用电导率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。 如何测量反应进程中的浓度？ 乙酸乙酯皂化反应中，参加导电的离子有OH-、Na+和CH3COO-，由于反应体系是很稀的水溶液，可认为CH3COONa是全部电离的，因此，反应前后Na+的浓度不变，随着反应的进行，仅仅是导电能力很强的OH-离子逐渐被导电能力弱的CH3COO-离子所取代，致使溶液的电导逐渐下降。 故在一定范围内，可认为溶液电导值的减少量与CH3COONa的增加量x成正比。所以，可用电导率仪测量皂化反应进程中电导率随时间的变化，从而达到跟踪反应物浓度随时间变化的目的。 本实验体系中，OH－和CH3COO－的浓度变化对电导率的影响较大，由于OH－的迁移速率是CH3COO－的五倍，所以溶液的电导率随着OH－的消耗而逐渐降低。 令G0为t＝0时溶液的电导，Gt为时间t时混合溶液的电导，G∞为t = ∞(反应完毕)时溶液的电导。则稀溶液中，电导值的减少量与CH3COO-浓度成正比，设K为比例常数，则 t＝t时， x＝x， x＝K(G0－Gt) t = ∞时， x＝a， a＝K(G0－G∞) （Ⅱ-9-3） 由此可得 （Ⅱ-9-4） 所以a－x和x可以用溶液相应的电导表示，将其代入上式得： 或 （Ⅱ-9-5） 因此，只要测不同时间溶液的电导值Gt和起始溶液的电导值G0，然后以Gt对(G0-Gt)/t作图应得一直线，直线的斜率为1/C0k，由此便求出某温度下的反应速率常数k值。由电导与电导率k的关系式： 代入（Ⅱ-9-5）式得： （Ⅱ-9-6） 通过实验测定不同时间溶液的电导率 和起始溶液的电导率 ，以 对 作图，也得一直线，从直线的斜率也可求出反应速率数k值。如果知道不同温度下的反应速率常数 和 ，根据Arrhenius公式，可计算出该反应的活化能E和反应半衰期。 ，以 对 作图，也可。 第2种数据处理方式 （Ⅱ-9-7） （Ⅱ-9-8