电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数数据处理.docx
- 文档编号:7722931
- 上传时间:2023-01-26
- 格式:DOCX
- 页数:9
- 大小:73.80KB
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数数据处理.docx
《电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数数据处理.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数数据处理.docx(9页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数数据处理
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数数据处理
【数据处理】
125℃的反应速率常数kT1,将实验数据及计算结果填入下表:
恒温温度=24.9℃
=1.994ms·cm-1
V乙酸乙酯=10.00mL[乙酸乙酯]=0.0200mol/L
VNaOH=10.00mL[NaOH]=0.0200mol/L
c0=0.5×0.0200=0.01mol/L
实验数据记录及处理表1:
t/min
/ms·cm-1
/ms·cm-1·min-1
2
1.835
0.159
0.079500
4
1.759
0.235
0.058750
6
1.675
0.319
0.053167
8
1.602
0.392
0.049000
10
1.542
0.452
0.045200
12
1.49
0.504
0.042000
14
1.444
0.55
0.039286
16
1.404
0.59
0.036875
18
1.368
0.626
0.034778
20
1.335
0.659
0.032950
22
1.306
0.688
0.031273
24
1.281
0.713
0.029708
26
1.259
0.735
0.028269
28
1.237
0.757
0.027036
30
1.217
0.777
0.025900
图1:
25℃
-
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:
对
作图,求出斜率m,并由
求出速率常数.
直线公式:
y=16.616x+0.7888R2=0.9998
m=16.616,kT1=1/(mc0)=1/(16.616*0.01)mol·L-1·min=6.02L/(mol·min)
文献参考值:
k(298.2K)=(6±1)L/(mol·min)
2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=35.0℃
=2.27ms·cm-1
V乙酸乙酯=10.00mL[乙酸乙酯]=0.0200mol/L
VNaOH=10.00mL[NaOH]=0.0200mol/L
c0=0.5×0.0200=0.0100mol/L
实验数据记录及处理表2:
t/min
/ms·cm-1
/ms·cm-1·min-1
2
2.08
0.19
0.095000
4
1.98
0.29
0.072500
6
1.86
0.41
0.068333
8
1.76
0.51
0.063750
10
1.68
0.59
0.059000
12
1.61
0.66
0.055000
14
1.56
0.71
0.050714
16
1.51
0.76
0.047500
18
1.47
0.8
0.044444
20
1.44
0.83
0.041500
22
1.41
0.86
0.039091
24
1.39
0.88
0.036667
26
1.36
0.91
0.035000
28
1.34
0.93
0.033214
30
1.32
0.95
0.031667
图1:
25℃
-
直线公式:
y=13.369x+0.8954R2=0.969
m=13.369,kT2=1/(mc0)=1/(13.369*0.01)mol·L-1·min=7.48L/(mol·min)
文献参考值:
k(308.2K)=(10±2)L/(mol·min)
b.计算反应的表观活化能:
文献值:
Ea=46.1kJ/mol
ln(kT2/kT1)=Ea/R·(1/T1-1/T2)
∴Ea=Rln(kT2/kT1)/[T1T2/(T2-T1)]
=8.314×ln(7.84/6.02)/[298×308÷(308-298)]J/mol
=20.16kJ/mol
分析:
31.4℃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,37.4℃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37.4℃。
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,所以测定的κt偏小,而
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,因此对实验结果有一定的影响。
【思考题】
①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+10)/kT=2~4,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。
②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)·ln[b(a-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。
③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。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电导 测定 乙酸乙酯 皂化 反应 速率 常数 数据处理