为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划二级反应,乙酸乙酯皂化实验报告乙酸乙酯皂化反应速度常相数的测定一、实验目的1通过电导法测定乙酸乙酯皂化反应速度常数。2求反应的活化能。3进一步理解二级反应的特点。4掌握电导仪的使用方法。二、基本原理乙酸乙酯的皂化反应是一个典型的二级反应：CH3COOC2H5?OH?CH3COO?C2H5OH设在时间t时生成浓度为x，则该反应的动力学方程式为?dx?k(a?x)(b?x)dt式中，a，b分别为乙酸乙酯和碱的起始浓度，k为反应速率常数，若a=b,则式变为dx?k(a?x)2dt1x积分上式得：k?ta(a?x)由实验测的不同t时的x值，则可根据式计算出不同t时的k值。如果k值为常数，就可证明反应是二级的。通常是作x对t图，如果所的是直线，也可证明反应是二级(a?x)反应，并可从直线的斜率求出k值。不同时间下生成物的浓度可用化学分析法测定，也可用物理化学分析法测定。本实验用电导法测定x值，测定的根据是：溶液中OH?离子的电导率比离子的电导率要大很多。因此，随着反应的进行，OH?离子的浓度不断降低，溶液的电导率就随着下降。在稀溶液中，每种强电解质的电导率与其浓度成正比，而且溶液的总电导率就等于组成溶液的电解质的电导率之和。依据上述两点，对乙酸乙酯皂化反应来说，反映物和生成物只有NaOH和NaAc是强电解质，乙酸乙酯和乙醇不具有明显的导电性，它们的浓度变化不至于影响电导率的数值。如果是在稀溶液下进行反应，则?0?A1a?A2a?t?A1(a?x)?A2x式中：A1，A2是与温度、溶剂、电解质NaOH和NaAc的性质有关的比例常数；?0，?分别为反应开始和终了是溶液的总电导率；?t为时间t时溶液的总电导率。由此三式可以得到：x?(?0?t)a?0?若乙酸乙酯与NaOH的起始浓度相等，将式代入式得：k?由上式变换为：1?0?t?ta?t?t?作?t?0?tkat?0?tt图，由直线的斜率可求k值，即m?11，k?kama由式可知，本反应的半衰期为：t1/2?1ka可见，两反应物起始浓度相同的二级反应，其半衰期t1/2与起始浓度成反比，由式可知，此处t1/2亦即作图所得直线之斜率。若由实验求得两个不同温度下的速度常数k，则可利用公式计算出反应的活化能Ea。lnk2Ea?11?k1R?T1T2?三、仪器和试剂恒温槽1套；电导仪1套；锥形瓶2只；停表1块；烧杯1只；容量瓶2只；移液管2支；比色管2支；?L?1NaOH溶液；?L?1CH3COOC2H5溶液；?L?1NaOH溶液；?L?1CH3COONa溶液。四、操作步骤1准确配制?L?1的NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液。调节恒温槽温度至25，调试好电导仪。将电导池及?L?1的NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液浸入恒温槽中恒温待用。2分别取适量?L?1的NaOH溶液和CH3COONa溶液注入干燥的比色管中，插入电极，溶液面必须浸没铂黑电极，置于恒温槽中恒温15分钟，待其恒温后测其电导，分别为G0和G?值，记下数据。3取?L?1的CH3COOC2H5溶液和?L?1的NaOH溶液，分别注入双叉管的两个叉管中，插入电极并置于恒温槽中恒温10分钟。然后摇动双叉管，使两种溶液均匀混合并导入装有电极一侧的叉管之中，同时开动停表，作为反应的起始时间。从计时开始，在第5、10、15、20、25、30、40、50、60分钟各测一次电导值。4在30下按上述三步骤进行实验。五、数据记录和处理将测得数据记录于下表：室温：大气压：=说明：其中温度为30时的实验数据为我小组所测，25时的数据是参考其他小组多得。1.利用表中数据以对作图求两温度下的。25时的图30时的图2.利用所作之图求两温度下的25：测量的30：测量的=，并与测量所得之作图所得作图所得进行比较。=可以看出作图所求的两温度下的比测量值小一些，说明可能是测量时间太短，反应不完全所造成的，再就是可能数据处理存在着误差，使得结果偏小。3.求此反应在25和35时的半衰期由图象法可以求出半衰期分别为：25：4.计算此反应的活化能。值。30：物理化学实验报告乙酸乙酯皂化反应动力学1.目的：了解二级反应的特点。用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数。用不同温度下的反应速率常数求反应的活化能。2.原理：乙酸乙酯在碱性水溶液中的水解反应即皂化反应，其反应式为：CH3COOC2H5+NaOH=CH3COONa+C2H5OH反应是二级反应，反应速率与乙酸乙酯及氢氧化钠的浓度成正比。用a,b分别表示乙酸乙酯和氢氧化钠的初始浓度，x表示在时间间隔t内反应了的乙酸乙酯或氢氧化钠的浓度。反应速率为：dx=ka?xb?xK为反应速率常数，当a=b时，上式为：dx=k(a?x)2开始反应时t=0,反应物浓度为a，积分上式时得：1xk=在一定温度下，由实验测得不同t时的x值，再由上式可计算出k值。改变实验温度，求不同温度下的k值，根据Arrhenius方程的不定积分式有：Ea+C以lnk对1/T作图，得一直线，从直线斜率可求的Ea。lnk=?若对热力学温度T1，T2时的反应速率常数k1,k2,也可由Arrhenius方程的定积分式变化得Ea值：k111Ea=(Rln)/(?)221本实验通过测量溶液的电导率k代替测量生成物的浓度x。乙酸乙酯，乙醇是非电解质。在稀溶液中，强电解质电导率与浓度成正比，溶液的电导率是各离子电导率之和。反应前后Na离子浓度不变，整个反应过程电导率的变化取决于OH?根离子与CH3COO?浓度的变化，溶液中的OH?导电能力约为CH3COO?的五倍，随着反应的进行，OH?浓度降低，CH3COO?浓度升高，溶液导电能力下降。一定温度下，在稀溶液中反应，k0,kt,k为溶液在t=0,t=t,t=时的电导率，A1，A2分别是与NaOH，CH3COONa电导率有关的比例常数。于是：t=0,k0=A1a;t=t,kt=A1a?x+A2xt=,k=A2a;由此可得：k0?kt=xx=(k0?,kt)/(A1?A2)kt?k=A1?A2a?xa?x=(kt?k)/(A1?A2)则可以得到：kat=k0?kttk?k以k0?ktt作图，由斜率ka可求得k。初始浓度a为实验中配制溶液时确定，通过实验tk?k可测得k0,kt,k。通过公式变形避免测定k，则式为：kt=以kt对tk0?kt+k1作图为一条直线，斜率为由此可求k.ka3.实验仪器恒温槽电导率仪电导电极叉形电导池秒表滴定管移液管容量瓶乙酸乙酯NaOH溶液4.实验步骤调节超级恒温槽至25摄氏度。配制100ml浓度约为/L的乙酸乙酯溶液。所需乙酸乙酯的量约为。首先在洁净的100ml容量瓶中加入少量去离子水，用分析天平称量加入的乙酸乙酯的量。加入的乙酸乙酯的量应该尽量小于。事先加入少量水是为了防止乙酸乙酯挥发。在称量之后计算出乙酸乙酯的准确浓度。配制100ml等浓度的NaOH溶液，浓度以乙酸乙酯实际浓度为准，计算需要加入NaOH溶液的体积。测定k0：用移液管取与乙酸乙酯浓度相同的NaOH溶液25ml，加入到洁净的50ml容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，用于测量k0。取一定量的溶液于叉形电导池直支管中，用部分溶液淋洗电极，将电极放入叉形电导池的直支管中，溶液应能将电极没过。将叉形电导池放入恒温槽中10min以后，读取记录电导率值。保留此叉形电导池中的溶液，用于后面35摄氏度时的k0。kt的测量：用移液管取所配制的乙酸乙酯溶液10ml，将加入到洁净干燥的叉形电导池的直支管中，取浓度相同的NaOH溶液10ml，加入到同一叉形电导池的支管中，注意此两种溶液不能互相污染。将此电导电极放入直支管中，再将此电导池放入恒温槽恒温。10min后，将这两种溶液混合均匀，溶液应能将电极完全淹没，同时启动计时器，每三分钟读一次数，持续30min.调节恒温槽至35摄氏度。同样按照上述步骤测量在35摄氏度时的k0，kt。在实验后将电导电极浸入去离子水中。初始浓度a=/L25k0=XXs35k0=1976s数据图像25kt?t图像XX18001600kt14001XX0000t/min35kt?t图像01400kt13001XX51015202530t/min25kt?k?ktkt(k_0-k_t)/t直线斜率为k=35kt?k?kt图像kt(k_0-k_t)/t直线斜率：k=Ea=(Rlnk111)/(?)221=/mol*k*/(-)=/mol6.思考题(1)在本实验中，使用的电导率仪测定溶液的电导率，可以不进行电极常数的校正，为什么？由于我们所使用的数据是k0?kt，即使在测量时存在一定的误差，但是想减之后误差就没有了，所以可以不用校正。为什么溶液浓度要足够小因为只有在稀溶液中，溶液的电导率才与浓度呈正比，进而可以通过测量电导率求出平衡常数。利用反应物，产物的某种物理性质间接测量浓度进行动力学研究，应满足那些条件？浓度与间接测量的物理量之间有简单的对应关系，而且物理量一定得容易测量。学号：XX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：XX-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dx?K(a?x)2(1)dt式中x为时间t反应物消耗掉的摩尔数，上式定积分得：1xK?(2)taa?x以xt作图若所得为直线，证明是二级反应。并可以从直线a?x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。