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文檔簡介

1、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課件化學(xué)化工學(xué)院物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室1實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理藥品儀器實(shí)驗(yàn)步驟注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)討論思考題數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)十二 乙酸乙酯皂化反應(yīng) 21.掌握電導(dǎo)測乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的方法。 3.掌握DDS-11型電導(dǎo)儀的使用方法 。2.了解二級反應(yīng)動力學(xué)規(guī)律及特征。 一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.求不同溫度下的皂化反應(yīng)的速率常數(shù)k,Ea 。3二 實(shí)驗(yàn)原理(1)乙酸乙酯皂化反應(yīng)是一個二級反應(yīng):CH3COOC2H5 OH CH3COO-C2H5OH其速率方程為:為了方便數(shù)據(jù)處理,使ab,則上式積分后表示為:4(2)本實(shí)驗(yàn)用電導(dǎo)法測定的依據(jù): 在稀溶液中,強(qiáng)電解質(zhì)電導(dǎo)與其濃度成正比,而且溶液總電導(dǎo)等于組成溶液的各電解質(zhì)

2、電導(dǎo)之和。 反應(yīng)過程中,溶液中導(dǎo)電能力強(qiáng)的OH-逐漸被導(dǎo)電能力弱的CH3COO所取代,而CH3COOC2H5和C2H5OH不具有明顯的導(dǎo)電性,故可通過反應(yīng)體系電導(dǎo)的變化來度量反應(yīng)進(jìn)程。假設(shè)起始的電導(dǎo)為G0,那么,a=K(G0-G)a-x=K(Gt-G)二 實(shí)驗(yàn)原理x=K(G0-Gt)5通過求斜率就可以求出速率常數(shù):k(3)計算反應(yīng)的活化能Ea在不同的溫度T1,T2時,測量反應(yīng)速度常數(shù)k(T1)和k(T2),則可以由Arrhenius公式計算反應(yīng)的活化能二 實(shí)驗(yàn)原理代入得到:Gt =1/(ka)*(G0-Gt)/t +G將G=K*(A/l)代入上式:Kt =1/(ka)*(K0-Kt)/t +K

3、6三 儀器和試劑鉑黑電導(dǎo)電極(260)1支DDS11AT電導(dǎo)率儀1臺;超級恒溫水浴1套容量瓶50mL二個,反應(yīng)管三支,滴管一支CH3COOC2H5 (分析純),重蒸餾水移液管(10mL三支,5mL一支,1mL一支)NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液(約0.1000mol.L-1)7四 實(shí)驗(yàn)步驟()配制溶液 乙酸乙酯溶液:在50mL容量瓶中加入電導(dǎo)水約20mL,稱量準(zhǔn)確至0.1mg,用細(xì)吸管加入乙酸乙酯(預(yù)先計算好配制0.06mol.L-1左右濃度所需的量),準(zhǔn)確稱量,定容,計算其濃度。 NaOH溶液:用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液配制與乙酸乙酯溶液濃度相同的溶液50mL。(2) 儀器連接與調(diào)節(jié)()K0 的測定:8用移液管取

4、10ml所配制的NaOH溶液于反應(yīng)管,再取10mL電導(dǎo)水加入,然后置于恒溫浴中恒溫約5min。電導(dǎo)儀置于測量擋量程最大擋,將電導(dǎo)電極放入反應(yīng)管,儀表即示溶液電導(dǎo)值G0(4)Kt 的測定:分別移取10mLNaOH溶液與CH3COOC2H5 溶液于兩支反應(yīng)管中,電導(dǎo)電極經(jīng)蒸餾水洗滌,并用濾紙吸干,放入盛乙酸乙酯溶液的反應(yīng)管中。用塞子塞好,放入恒溫槽中恒溫不少于5min。 在混和反應(yīng)液的同時,啟動記錄儀(單擊“開始”)(5)將反應(yīng)溫度高約10度,同上方法實(shí)驗(yàn)。五 實(shí)驗(yàn)步驟9、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄室溫: 大氣壓力:pa 0 (25) 。 0 (35) 。(1)將t,kt, 數(shù)據(jù)列表。溶液溫度:25六 數(shù)據(jù)記錄

5、及處理10序號t(min)t0t(0t)/t1第次實(shí)際測量時間000240003600048000510000612000715000818000921000102400011270001230000(2)T=35六 數(shù)據(jù)記錄及處理112.以兩個溫度下的t對(0-t)/t作圖,分別得一直線。利用兩直線上求取兩溫度下的。 3.由直線的斜率分別計算兩溫度下的速率常數(shù)k和反應(yīng)半衰期t1/2。 4.由兩溫度下的速率常數(shù),按Arrhenius公式,計算乙酸乙酯皂化反應(yīng)的活化能 5. 根據(jù)文獻(xiàn)值計算公式:lgk=1780T+ 0.00754T+4.53,討論實(shí)驗(yàn)誤差。六 數(shù)據(jù)記錄及處理127 注意事項(xiàng)(1)蒸餾水應(yīng)預(yù)先煮沸,冷卻使用,以除去水中溶解的CO2對NaOH的影響。(2)測量溶液要現(xiàn)配現(xiàn)用,以免CH3COOC2H5揮發(fā)或水解,NaOH吸收CO2。(3)恒溫過程一定加塞子,防止蒸發(fā),影響濃度。(4)在測量電導(dǎo)時,應(yīng)從儀器的大量程開始,以選擇一個合適的檔位進(jìn)行測量,這樣既能測量準(zhǔn)確又能保護(hù)儀器不被損壞。(5)不能用濾紙擦拭電導(dǎo)電極的鉑黑。13八 實(shí)驗(yàn)討論1.為什么以0.0100moldm-3NaOH溶液的電導(dǎo)率就可認(rèn)為是0? 2.該實(shí)驗(yàn)用電導(dǎo)率法測定的依據(jù)是什么?如果N

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