文档介绍：物理化学实验电子教案
实验6 乙酸乙酯水解反应速率常数的测定
2017/11/12
实验目的及要求
《管理系统》或用无纸记录仪采集,用MATLAB处理数据,完成乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定。
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。
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实验原理
乙酸乙酯皂化反应是一个二级反应:
CH3COOC2H5 +OH- =CH3COO-+C2H5OH
其速率方程为:
(1)
其中k为速率常数,x表示经过时间t后消耗掉的反应物的浓度,a,b分别表示乙酸乙酯和NaOH的起始浓度。为了方便数据处理,使a=b。
(12-1)式积分后得:
(2)
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实验原理
反应过程中,溶液中导电能力强的OH- 逐渐被导电能力弱的CH3COO- 所取代,而CH3COOC2H5 和C2H5OH不具有明显的导电性,故可通过反应体系电导的变化来度量反应进程。图3-52是用无纸记录仪记录的反应过程电导~时间变化。
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实验原理
图1 记录仪记录的电导~时间变化
2017/11/12
实验原理
在稀溶液中,NaOH和CH3COONa电导率分别与其浓度成正比,令L0 、L∞、Lt 为反应起始、反应终了和反应时刻t的电导,则(2)式化为:
(3)
进一步化为:
(4)
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实验原理
可以看出用Lt 对
作图为一直线,斜率为
,实
验中,使用DDS-11C电导率仪测定反应体系的电导,其输出讯号用记录仪记录,可以直接得出反应体系的电导随时间的变化曲线Lt ~t,如图12-1:
在不同的温度T1,T2时,测量反应速度常数k(T1)和k(T2),则可以由Arrhenius公式计算反应的活化能:
(5)
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仪器与试剂
DDS-11C(或DDS-307)电导仪1台;超级恒温水浴1套;无纸记录仪;铂黑电导电极(260)1支;移液管(10mL三支,5mL一支,1mL一支);容量瓶50mL二个,反应管三支,滴管一支。
NaOH标准溶液( L-1),CH3COOC2H5 (分析纯),重蒸馏水。
2017/11/12
实验步骤
⑴、乙酸乙酯溶液:在50mL容量瓶中加入电导水约20mL,,用细吸管加入乙酸乙酯(-1左右浓度所需的量),准确称量,定容,计算其浓度。
⑵、NaOH溶液:用标准NaOH溶液配制与乙酸乙酯溶液浓度相同的溶液50mL。
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电导率仪输出(0~10mV)通过放大器(500倍率)接入计算机。记录仪Y轴设置为0~100,记录时间40min,记录间隔20秒。
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超级恒温水浴的温度调整于298K。启动无纸记录仪调定电导仪的温度补偿及电导池常数补偿,量程为最大挡(104)。按下校正~测量开关,测量挡时表头示零,校正挡指针满度,同时在记录仪中作校正。
的测定:
用移液管取10ml所配制的NaOH溶液于反应管,再取10mL电导水加入,然后置于恒温浴中恒温约5min。电导仪置于测量挡量程最大挡(104),将电导电极放入反应管,仪表即示溶液电导值L0 。选择适当量程,让指针偏转最大(本实验条件下量程选104黑点)。记录下记录仪上的读数。
实验步骤
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