1、電導法測定二級反應乙酸乙酯皂化反應的速率常數【摘要】本實驗使用電導率儀，測量出反應中t時刻的物質的濃度。根據二級反應的速率與濃度的關系，求出乙酸乙酯皂化反應在一定溫度下的速率常數。學會二級反應的相關計算及圖解法求解速率常數，了解電導率儀的使用。 【abstract】This experiment use the electric conductivity rate machine ,to measure out the degree of the reactive&

2、#160;thing in the reaction system at each time t.According to the relation of the reaction rate and the thick degree of the second order reaction, beg out the r

3、ate constant of the C3COO2H5 and NaOH s reaction at the certain  temperature.     Learn how to calculate the data of the second order reaction and learn about the calculation of the rate constant by using

4、the graphing method. Master the skill of using the electric conductivity rate machine.       【關鍵詞】反應速率常數，二級反應，電導率， 活化能【key word】The reaction rate constant,  second order reaction,electrict conductivity rate  , ctiva

5、tion energy,1. 實驗目的1.1學習測定化學反應動力學參數的分析方法電導法，了解反應活化能的測定方法1.2了解二級反應的特點，學會用圖解法求二級反應的速率常數。1.3認識電導測定的應用，掌握電導儀的使用方法2. 實驗原理及方法2.1反應級數及二級反應：化學反應的速率方程中各物濃度的指數稱為各物的分級數，所有指數的總和稱為反應總級數，用n表示。當n=2時，反應為二級反應。對于二級反應： A + B 產物反應速率表示為：。x為時間t時反應物濃度的改變量。當兩個物質起始濃度相等時：積分為因此，若以對作圖為一條直線。則反應級數為2，直線的斜率為k。2.2電導率：電導率的物理意義是

6、：當l=1m，A=1m2時的電導。對一種金屬，在一定溫度下，Lg是一定的。對電解質溶液的Lg不僅與溫度有關，而且與溶液中的離子濃度有關。在有多種離子存在的溶液中，Lg是各種離子遷移作用的總和，它與溶液中離子的數目，離子所帶電荷以及離子遷移率有關。2.3速率常數的測定 乙酸乙酯皂化反應時典型的二級反應，其反應式為： t=0 a a 0 0t=t a-x a - x x xt= 0 0 a a積分可得：反應前后對電導率的影響不大，可忽略。故反應前只考慮的電導率，反應后只考慮的電導率。對稀溶液而言，強電解質的電導率與其濃度成正比，而且溶液的總電導率就等于組成該溶液的電解質電導率之和。隨著反應的進行，

7、溶液中導電能力強的被導電能力弱的取代，所以本實驗使用電導儀測量皂化反應過程中電導隨時間的變化，從而跟蹤反應物濃度隨時間變化的目的。故存在如下關系式： 由上三式得：，代入 式得 重新排列得：因此，以作圖為一直線即為二級反應，并從直線的斜率求出。3. 實驗儀器與藥品說明DDS -11D型電導儀（附DJS-1C鉑黑電極）停表 1臺 恒溫水浴 1套錐形瓶（100ml） 2只 大試管 1支移液管 （胖肚25ml） 4支0.0200mol/dm3的NaOH溶液4. 實驗步驟1. 打開SYP-III玻璃恒溫水浴。按下“工作/ 置數”鍵，將恒溫槽溫度設置為25。按下工作鍵開始加熱。2. 烘干潔凈的錐形瓶，在第

8、一個錐形瓶中加入用25ml移液管提取的25ml的0.0200mol/dm3的乙酸乙酯溶液，在第二個錐形瓶中加入25ml的0.0200mol/dm3的NaOH溶液，將兩個錐形瓶放在恒溫槽中恒溫預熱10min。3. 打開DDS-11D電導率儀，將量程旋轉調節到“檢查”檔，觀察此時的指針是否滿偏。若沒有 滿偏，調節面板上的校正檔。4. 待10min后，將兩個錐形瓶從恒溫槽中取出。將NaOH 倒入乙酸乙酯中混合，啟動秒表，開始記錄反應時間，自反應開始到第3分鐘記錄第一個電導率數據，然后每隔3分鐘測一次記5次，然后每隔5分鐘測一次，記三次，然后每隔10分鐘測一次共2次。5. 在測量實驗數據的同時，用25

9、ml的移液管取25ml的NaOH。同時取25ml的水混合在同一個錐形瓶中，混合均勻后，將其放入恒溫槽中恒溫。6. 將DDS-11D電導率儀的量程，打到檢查檔，觀察是否滿偏，再調節到測量檔將電導電極置于25的NaOH和蒸餾水溶液中，此時指針讀書即為0.0100mol/dm3的NaOH溶液的電導率L0。7. 結束實驗，關閉電源。取出電導電極，用蒸餾水洗凈，放入盛有蒸餾水的錐形瓶中，洗凈玻璃儀器。5. 實驗數據記錄與處理5.1實驗數據記錄：本次實驗使用的電導電極的電極常數為1.008測量室溫為21，大氣壓為100.70KPa反應溫度為25。實驗室，0.0100mol/dm3的NaOH的電導率為L0=

10、1.99×103 us/cm。測量數據如下：t/min3.06.09.012.015.0Lt(us/cm)1.76×1031.60×1031.50×1031.41×1031.33×103t/min20.025.030.040.050.0Lt(us/cm)1.24×1031.15×1031.10×1031.00×1030.95×1035.2實驗數據處理：（1）t、的數據如下表：時間/min3.0176023076.666676.01600390659.0150049054.4444412

11、.0141058048.3333315.013306604420.0124075037.525.0115084033.630.0110089029.6666740.0100099024.7550.0950104020.8以對作圖，由所得的直線斜率，求出反應速率常數K :斜率1/ka=14.70894 min-1, （3）誤差計算：查文獻得：在t = 25時，氫氧化鈉濃度和乙酸乙酯的濃度均為0.02mol/L時，實驗測定值與理論值的相對誤差：6. 實驗思考與討論6.1 誤差分析：在實驗中使用的NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液濃度不等，但是在數據處理是仍用兩者濃度相等的公式計算，對實驗的結果有一定的影響。由于時間原因，在實驗中使用的NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液都是事先配置好的溶液，對于NaOH溶液要考慮久置空氣中的CO2對濃度的影響。