无机化学答案第七版网课答案
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1、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电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的实验报告华南师范大学实验报告学生姓名学号专业年级、班级课程名称物理化学实验实验项目电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验类型验证设计综合实验时间年月日实验指导老师实验评分【实验目的】学习电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的原理和方法以及活化能的测定方法；了解二级反应的特点，学会用图解计算法求二级反应的速率常数；熟悉电导仪的使用。【实验原理】速率常数的测定乙酸乙酯皂化反应时典型的二级反应，其反应式为：t=0t=tt=速率方程式?CH3COOC2H5C0Ct0NaOH=C0Ct0CH3OONa0C0-CtC0C2H5OH0C0-CtC01c?ctdc?kc2，积分并整理得速率常数k的表达式为:k?0tc0ctdt此反应在稀溶液中进行，且CH3COONa全部电离。则参加导电离子有Na、OH、CH3COO,而Na反应前后不变，OH的迁移率远远大于CH3COO，随着反应的进行，OH不断减小，CH3COO不断增加，所以体系的电导率不断下降，且体系电导

2、率的下降和产物CH3COO的浓度成正比。令?0、?t和?分别为0、t和时刻的电导率，则：t=t时，C0Ct=KK为比例常数t时，C0=K联立以上式子，整理得：?t?1?0?t?kc0t可见，即已知起始浓度C0，在恒温条件下，测得?0和?t，并以?t对?0?tt作图，可得一直线，则直线斜率m?1，从而求得此温度下的反应速率常数k。kc0活化能的测定原理：lnk2Ea11?(?)k1RT1T2因此只要测出两个不同温度对应的速率常数，就可以算出反应的表观活化能。【仪器与试剂】DDS-11A电导率仪1台大试管5支铂黑电极1支移液管3支恒温槽1台-2氢氧化钠溶液-2乙酸乙酯溶液【实验步骤】调节恒温槽的温度在左右；在1-3号大试管中，依次倒入约20mL蒸馏水、/L的氢氧化钠溶液和/L乙酸乙酯溶液，塞紧试管口，并置于恒温槽中恒温。预热并调节好电导率仪；?0的测定：从1号和2号试管中，分别准确移取10mL蒸馏水和10mL氢氧化钠溶液注入4号试管中摇匀，至于恒温槽中恒温，插入电导池，测定其电导率?0；?t的测定：从2号试管中准确移取10mL氢氧化钠溶液注入5号试管中至于恒温槽中恒温，再从3号试管中准确移

3、取10mL乙酸乙酯溶液也注入5号试管中，当注入5mL时启动秒表，用此时刻作为反应的起始时间，加完全部酯后，迅速充分摇匀，并插入电导池，从计时起2min时开始读?t值，以后每隔2min读一次，至30min时可停止测量。反应活化能的测定：在35恒温条件下，用上述步骤测定?t值。进而求得反应的活化能。【数据处理】求的反应速率常数k1，将实验数据及计算结果填入下表：恒温温度=?0=mscm-1V乙酸乙酯=乙酸乙酯=mol/LVNaOH=mol/L由于开始时温度还未温度，前4个点偏离较远，若代入作图的话线性较差，故舍去前3个点进行线性拟合，得图1：数据处理：?t对?0?tt作图,求出斜率m，并由m?1求出速率常数kc0m=，k1=1/(mc0)=L/(molmin)文献参考值：k=L/(molmin)相对误差-%采用同样的方法求35的反应速率常数k2，计算反应的表观活化能Ea：恒温温度=?0=cm-1V乙酸乙酯=乙酸乙酯=/LVNaOH=NaOH=/L前3个点进行线性拟合，得图1：数据处理：?t对?0?tt作图,求出斜率m，并由m?1求出速率常数kc0m=，k2=1/(mc0)=L/(molmi

4、n)文献参考值：k=L/(molmin)相对误差-%b计算反应的表观活化能：k1/k2=m2/m1ln(k2/k1)=Ea/R(1/T1-1/T2)ln(m1/m2)=Ea/R(1/T1-1/T2)Ea=Rln(m1/m2)T1T2/(T2-T1)=kJ/mol文献值：Ea=kJ/mol相对误差%【结果分析与讨论】根据测定的数据作?t-?0?tt图，图形为类似于抛物线的曲线，线性较差，分析原因为：乙酸乙酯皂化反应为吸热反应，混合后体系温度降低，在初放入恒温槽内，反应试管温度未上升速度不如反应吸热速度，导致温度偏低，继而影响在混合后的几分钟所测溶液的电导率，使其偏低。去掉前3个数据后，重新作图，则线性明显提高。以去1点、去2点的图为例子，可以明显看出区别。在时，求出k值L/(molmin)文献参考值：k=L/(molmin)相对误差-%根据参考文献，本次实验误差不算太大，在可以接受的范围内。本次数据误差为负误差，即测得反应速率比理论速率要低。分析原因：由于恒温槽一直处于35，进行测量时，进行多次充放水，待恒温槽温度后，恒温槽温度计显示温度为，但实际上恒温槽内水温要比测量值略低。另外，加入

5、试管后，试管在恒温槽中并未完全跟恒温槽达到热平衡，且皂化反应为吸热反应，导致测量的电导率普遍偏低。而在测量35反应时，由于恒温槽升温速度过快，温度超过35，在重新调整等待回落时，水温分布不均，温度计测量温度为35，实际温度要比测量温度低，测量结果k值为L/(molmin)，文献参考值：=【数据处理】25的反应速率常数kT1，将实验数据及计算结果填入下表：-1恒温温度=?0=cmVV乙酸乙酯NaOH=乙酸乙酯=/L=NaOH=/Lc0=/L图1：25?t-?0?tt由于第一个数据偏离其它数据太多，有明显的误差，所以舍去。数据处理：?t对?0?tt作图,求出斜率m，并由m?1kc0求出速率常数.直线公式：y=+=m=，kT1=1/(mc0)=1/(*)molL-1min=/(molmin)文献参考值：k=L/(molmin)用同样的方法求37的反应速率常数kT2，计算反应的表观活化能Ea：恒温温度=?0=cm-1V乙酸乙酯=乙酸乙酯=/LVNaOH=NaOH=/Lc0=/L实验数据记录及处理表2：图1：25?t-?0?tt直线公式：y=+=m=，kT2=1/(mc0)=1/(*)molL-

6、1min=/(molmin)文献参考值：k=L/(molmin)b计算反应的表观活化能：文献值：Ea=/molln(kT2/kT1)=Ea/R(1/T1-1/T2)Ea=Rln(kT2/kT1)/T1T2/(T2-T1)=ln/298)J/mol=/mol分析：时速率常数符合文献参考值，说明乙酸乙酯混合比较充分，电导率能较好地反应其反应速率，时，实验过程中加入乙酸乙酯后混合得并不充分就开始测定，且有部分溶液露在恒温水面之上，温度并没有。同时，接触式温度计恒温效果不理想，温度有波动，对实验结果都有影响。由于电导率仪处于主要是乙酸乙酯的环境氛围内，所以测定?0?t的t偏小，而t值偏大，则作图所得斜率偏小。活化能与参考值相差甚远，但即使两k值取文献参考值计算仍得不到文献Ea值。本实验要在恒温的条件下进行，而且温度恒定，是实验成功与否的关键之一，但是，由于实验室的仪器限制，恒温水槽的恒温效果很不理想，因此影响了反应电导率的测定，使得实验的结果有所偏差。而且实验使用的乙酸乙酯要求临时配置，配置时动作要迅速，以减少挥发损失。但出于时间的考虑，乙酸乙酯采用预先配置好的样品，因此对

7、实验结果有一定的影响。【思考题】为何本实验要在恒温条件进行，而CH3COOC2H5和NaOH溶液在混合前还要预先恒温？答：因为反应速率k受温度的影响大，/kT=24，若反应过程中温度变化比较大，则测定的结果产生的误差较大；反应物在混合前就预先恒温是为了保证两者进行反应的时候是相同温度的，防止两者温差带来温度的变化影响测定结果。为什么CH3COOC2H5和NaOH起始浓度必须相同，如果不同，试问怎样计算k值？如何从实验结果来验证乙酸乙酯反应为二级反应？答：因为乙酸乙酯的皂化反应是二级反应，为了简化计算，采用反应物起始浓度相同。如果不同，则k=1/t(a-b)lnb(a-(转载于:写论文网:电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的实验报告)x)/a(b-x)。选择不同浓度的CH3COOC2H5和NaOH溶液，测定不同浓度的反应物在相同反应条件下的反应速率。有人提出采用pH法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数，此法可行吗？为什么？答：可以。根据所查阅的文献可得，pH法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数所测得的结果k值与文献值相吻合，表明pH法是可行的。当乙酸乙酯的浓度大于氢氧化钠浓度即(ba)时,用电导率表

8、示的乙酸乙酯皂化反应动力学方程为：从式中可看出,b为CH3COOC2H5的初始浓度,b-a为反应完全时体系剩余的CH3COOC2H5的浓度,由于CH3COOC2H5极易挥发,准确称之比较困难,而剩余的CH3COOC2H5要想蒸馏回收,易引起很大的误差。因此,只有NaOH的初始浓度a略大于CH3COOC2H5初始浓度b的情况下,才可以使实验方法简化,同时也减小了实验过程中的误差。综上所述,用上述实验方法测定乙酸乙酯皂化反应实验中勿需知道准确的乙酸乙酯初始浓度,只要使其初始浓度略低于准确的氢氧化钠初始浓度,皂化反应完全后,用酸度计测定体系中剩余氢氧化钠的浓度,然后就可以进行数据处理。本方法简化实验步骤,操作简单,使测量结果更准确。查物理化学常用数据表，乙酸乙酯的皂化反应的速率常数与温度的关系：lgk=-1780/T+k的单位为L/(molmin)当T=(即t=)时，将T代入上述关系式，则有lgk1(理论)=-1780/+*+k1=L/(molmin)实验测得k1=/(molmin)电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数【实验目的】1、学习电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的原理和方法以及活化能的测定方法；2、了解二级反应的特点，学会用图解计算法求二级反应的速率常数；3、熟悉电导仪的使用。【实验原理】1、速率常数的测定乙酸乙酯皂化反应时典型的二级反应，其反应式为：CH3COOC2H5NaOH=CH3OONaC2H5OHt=0C0C000t=tCtCtC0-CtC0-Ctt=00C0C0dc?kc2，积分并整理得速率常数k的表达式为：速率方程式?dt1c?ctk?0tc0ct假定此反应在稀溶液中进行，且CH3COONa全部电离。则参加导电离子有Na

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