【正文】 為一常數(shù)，稱為電極常數(shù) k，通常它是通過(guò)測(cè)定一個(gè) 已知電導(dǎo)率 L 的溶液的電導(dǎo) L ,由公式 (1)求出 lLk SL??,測(cè)得 k 后，任意溶液的 L 可通過(guò) L kL? 求得，而 L 可通過(guò)測(cè)定溶液的電阻 R(R=1/L)求出。 二、實(shí)驗(yàn)原理 (1) 電導(dǎo)的定義為 11ΩL R ?? 。 13 電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo) 與弱電解質(zhì)電離常數(shù)的測(cè)定 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1．掌握電導(dǎo)的測(cè)定方法，學(xué)會(huì)測(cè)定電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)。 2．?dāng)?shù)據(jù)的正確處理，計(jì)算時(shí)應(yīng)扣除同溫度下水的分壓。 (4) 計(jì)算分解反應(yīng)的速率常數(shù) k 和半衰期 t1/2(t1/2= / k)。 (2) 以 Vt－ 1/t 作圖，將直線外推至 1/t＝ 0 處，其截距為 V∞，并將其與加熱法求得的 V∞進(jìn)行比較、討論。 (5) 將錐形瓶加熱至 50～ 55℃ ，保持 15～ 20min，再冷卻至室溫后，讀取量氣管讀數(shù)，即為 V∞。打開(kāi)電磁攪拌器 (不能打開(kāi)加熱開(kāi)關(guān) )，同時(shí)記錄反應(yīng)起始時(shí)間，旋轉(zhuǎn)三通活塞，使系統(tǒng)與大氣隔絕，每隔 1min 讀取量氣管讀數(shù) 1 次，共讀 18～ 20 組數(shù)據(jù)。 (4) 加入 mol然后旋轉(zhuǎn)三通活塞 4，使系統(tǒng)與外界隔絕，降低水準(zhǔn)瓶，使量氣管與水準(zhǔn)瓶 液 位相差 10cm 左右，若保持 3min 不變，即表示不漏氣；否則應(yīng)找出系統(tǒng)漏氣的原因，并設(shè)法排除之。 (3) 試漏。 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 (1) 用移液管量取 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 30％的 H2O2 溶液，放入100mL容量瓶中，加蒸餾水稀釋至刻度，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ％的 H2O2溶液。本實(shí)驗(yàn)采用 KI 為催化劑，在室溫條件下測(cè)定過(guò)氧化氫分解反應(yīng)的速率常數(shù)和半衰期。 根據(jù)阿侖尼烏斯方程，在測(cè)得兩個(gè)以上 k 值時(shí)，可計(jì)算反應(yīng)的活化能 E∞。將直線部分外推至 01?t 處，其截距即為 V∞。 (2) 外推法。 ktV VV t ?????ln V∞可用下列兩種方法求得： (1) 加熱法。因?yàn)樵诜纸膺^(guò)程中，反應(yīng)放出氧氣的體積在恒溫 恒 壓下正比于分解了的 H2O2的物質(zhì)的量。過(guò)氧化氫是很不穩(wěn)定的化合物，在沒(méi)有催化劑作用時(shí)也能分解，特別是在中性或堿性水溶液中，但分解速率很慢。 3．學(xué)會(huì)用圖解法計(jì)算反應(yīng)的速率常數(shù)。 11 H2O2 分解反應(yīng)（一級(jí)反應(yīng)） 速率常數(shù)的測(cè)定 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1．用靜態(tài)法測(cè)定 H2O2分解反應(yīng)的速率常數(shù)和半衰期。最后，電導(dǎo)率儀校正時(shí)，探頭電極沒(méi)有恒溫 25℃ 環(huán)境中。在用微量進(jìn)樣器吸乙酸乙酯溶液時(shí)速度不夠快，導(dǎo)致溶液揮發(fā)。 (3) 誤差分析： 首先，儀器有誤差。能夠避免繁瑣的濃度限制，這是本實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)點(diǎn)，但是它也具有電導(dǎo)率測(cè)量易受外界影響以及溶液的傳熱及濃度不均而引起誤差的缺點(diǎn)。 aa21 2 1aa111 6 .5 8 1 6 6 1 18 .0 5 8 8 9 2 8 .3 1 4 3 0 8 .1 2 9 8 .15 5 .0 9 k J/m o lEln k CRTEklnk R T TElnE? ? ???? ? ? ???????? ? ? ??????? (2) 實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 通過(guò)對(duì) 25℃ 、 35℃ 條件下的 0L 、 L? 、 tL 值得測(cè)定，再由計(jì)算機(jī)作出 0 ttLLLL??? t 圖，得到了兩條傾斜的直線，由直線的斜率可計(jì)算出 k 值，分別為 k1=,k2=酯的皂化反應(yīng)是二級(jí)反應(yīng)得結(jié)論。 原始記錄 L0 L∞ 25℃ 35℃ 乙酸乙酯： ： 四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 (列出詳細(xì)計(jì)算步驟） (1) 通過(guò) 25℃ 、 35℃ 的 k 值，求活化能。 2 0L 的測(cè)定： 調(diào)節(jié)好電導(dǎo)率儀，測(cè)量數(shù)據(jù)直接通過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換，由計(jì)算機(jī)程序控制繪制 0 ttLLLL??? t 的圖 3 L? 的測(cè)量： 將電導(dǎo)電極沖洗干凈，吸干后放入裝有 的大試管中，恒溫幾分鐘，開(kāi)始測(cè)試，計(jì)算機(jī)顯示 L? 的具體數(shù)值。顯然在不同的溫度下測(cè)定速率常數(shù) k，以 lnk 對(duì) 1/T 作圖，應(yīng)得一條直線，由直線的斜率可算出 Ea 值，也可以測(cè)定兩個(gè)溫度的速率常數(shù)。由以上三式可得 00tLLxaLL?????????? 若乙酸乙酯與 NaOH 的起始濃度相等，則可得 01 ttLLk at L L??? ? 由實(shí)驗(yàn)測(cè)得 0L 、 L? 和 t 時(shí)的 tL 可計(jì)算速率常數(shù) k。 0L 、 L? 反應(yīng)開(kāi)始和結(jié)束時(shí)溶液的電導(dǎo)率。 二、實(shí)驗(yàn)原理 乙酸乙酯的皂化反應(yīng)是二級(jí)反應(yīng)，其反應(yīng)式為 CH3COOC2H5 + OH ==CH3COO + C2H5OH 設(shè)在時(shí)間 t 時(shí)生成物的濃度為 x ,則該反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程式為： ( )( )dx k a x b xdt ? ? ?式中 a、 b乙酸乙酯和堿（ NaOH）的起始濃度 . K反應(yīng)速率常數(shù) . 若 a=b 則上式變?yōu)?2()dx k a xdt ?? 積分得1 ()xk t a a x?? ? 測(cè)出不同 t 時(shí)的 x 值，則可得出 k 值。 2．了解二級(jí)反應(yīng)得特點(diǎn)，學(xué)會(huì)用圖解法求二級(jí)反應(yīng)速率及其活化能。 (6) 誤差分析 旋光儀分辨率低 ，時(shí)間把握不準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中人為原因造成誤差。 該反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)，故 12 k? 25℃ 時(shí)，12 ? min 強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)寫：格式規(guī)范、字跡工整、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不得涂改、要有誤差分析。 25℃ 時(shí)， 單位 min1 1 2 .3 0 3 8 .7 2 .1lg 0 .0 2 76 .3 7 .0 2 .1k ???? 2 2 .3 0 3 8 .7 2 .1lg 0 .0 3 91 0 .5 5 .1 2 .1k ?? 3 2 .3 0 3 8 .7 2 .1lg 0 .0 4 21 5 .9 3 .4 2 .1k ???? 4 2 .3 0 3 8 .7 2 .1lg 0 .0 3 82 0 .1 2 .9 2 .1k ?? 5 2 .3 0 3 8 .7 2 .1lg 0 .0 3 53 0 .3 1 .6 2 .1k ???? 6 2 . 3 0 3 8 . 7 2 . 1l g 0 . 0 4 34 0 . 4 0 . 2 2 . 1k ??? 1 2 3 4 5 61 ( ) 0 . 0 3 76k k k k k k k? ? ? ? ? ? ? 35℃ 時(shí)， 單位 min1 1 2 . 3 0 3 8 . 7 3 . 4l g 0 . 1 0 16 . 7 2 . 7 5 3 . 4k ???? 2 2 .3 0 3 8 .7 3 .4lg 0 .0 8 11 2 .2 1 .1 3 .4k ?? 3 2 . 3 0 3 8 . 7 3 . 4l g 0 . 1 0 61 5 . 3 1 . 0 3 . 4k ????? 4 2 .3 0 3 8 .7 3 .4l g 0 .0 9 72 0 .3 1 .7 3 .4k ??? 5 2 . 3 0 3 8 . 7 3 . 4l g 0 . 0 7 63 0 . 4 2 . 2 3 . 4k ????? 6 2 . 3 0 3 8 . 7 3 . 4l g 0 . 0 9 14 0 . 7 3 . 1 3 . 4k ??? 1 2 3 4 5 61 ( ) 0 . 0 9 26k k k k k k k? ? ? ? ? ? ? (3) 根據(jù)公式 a21 1 211lg ( )2 .3 0 3Ekk R T T??計(jì)算反應(yīng)活化能。t223。 注意 0? 和 ??的測(cè)試方法。 6. 同法測(cè) 35℃ 時(shí)反應(yīng)的有關(guān)數(shù)據(jù)。 4. 分別在第 1 40min 取反應(yīng)液 20mL，注入事先在冰水中冷確的試管中，當(dāng)溶液放出 10mL 時(shí)記為終止時(shí)間，然后分別測(cè)定其旋光度。 2. 取 100mL 蔗糖溶液于磨口錐形瓶中，連同另一裝有 4mol/L HCl 的錐形瓶放入恒溫槽中，在 25℃ 恒溫 10min。 本實(shí)驗(yàn)蔗糖粘性大，一定要強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)生問(wèn)題 。代入公式： 0002 . 3 0 3 2 . 3 0 3l g l gtck t c x t ???? ??????? 所以 lgtt k???????? ? 以 t對(duì) 0lgt???????? 作圖，從斜率求出反應(yīng)速率常數(shù)。 設(shè) 0c 為蔗糖溶液的起始濃度，旋光度 0? ， tc 為 t 時(shí)刻蔗糖溶液濃度，旋光度 t? 。蔗糖是右旋，水解后產(chǎn)生的葡萄糖也是右旋，果糖是左旋，而果糖的旋光強(qiáng)度大于葡萄糖，故水解進(jìn)行中混合溶液的右旋光度逐漸變小，最后變?yōu)樽笮y(cè)定不同時(shí)間相應(yīng)的蔗 糖濃度，代入上式，即可求出該條件下反應(yīng)的速率常數(shù) k。 二、實(shí)驗(yàn)原理 蔗糖水溶液在有氫離子存在時(shí)，將產(chǎn)生水解反應(yīng)： +H1 2 2 2 1 1 2 6 1 2 6 6 1 2 6C H O + H O C H O + C H O???????? 蔗糖 葡萄糖 果糖 此反應(yīng)中，水解速度與氫離子濃度、蔗糖濃度及水量有關(guān)。 相對(duì)誤差為 9 1 .1 5 8 2 .4 1 0 0 % 1 0 .6 2 %8 2 .4? ?? 9 蔗糖水解 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1．了解旋光儀的結(jié)構(gòu)和測(cè)定旋光物質(zhì)旋光本領(lǐng)的原理，正確掌握旋光儀的使用方法。 次出于急劇沸騰的現(xiàn)象，這是本次實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的根本原因。從分析手冊(cè)上查出異丙醇的正常沸點(diǎn)作為真值，計(jì)算相對(duì)誤差。當(dāng)飽和蒸氣壓與外界壓強(qiáng)相等時(shí)，液體便開(kāi)始沸騰，這便說(shuō)明為什么高原上水的沸點(diǎn)比平原低，同樣，也能很好的解釋為什么飽和蒸氣壓大的沸點(diǎn)低。 答：通過(guò)對(duì)不同溫度下異丙醇飽和蒸氣壓的測(cè)定，了解到液體飽和蒸氣壓隨溫度的變化關(guān)系。 解： ∵ mlg 2 .3 0 3HpART?? ? ? 故在圖中取兩點(diǎn) x（ 10－ 3， ）， y(10－ 3， ) ∴ m 45 03 ( ) 10H R ?? ??? ??，即 m ?? kJ/mol m2lg 2 .3 0 3HpART? ?? ? ? ml g 8 . 1 2 2 . 3 0 3 2 9 8 . 1 5H AR?? ? ?? 聯(lián)立解出 T2＝ (℃ ) (4)以最小二乘法計(jì)算異丙醇蒸氣壓和溫度關(guān)系式 ( lg BpAT?? ? )中的值 。 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，一定要嚴(yán)格控制溫度的準(zhǔn)確性。/ kPa p/ kPa lgp 25 103 30 103 35 103 40 103 45 103 50 103 (2)以蒸氣壓 p 對(duì)溫度 T 作圖，在圖上均取 8 個(gè)點(diǎn)，并列出相應(yīng)表格，繪制 lgp~1/T 圖。 原始記錄 溫度 /℃ 25 30 35 40 45 50 壓強(qiáng) p1/KPa p2/KPa 大氣壓強(qiáng) /kPa 四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 (詳細(xì)列出計(jì)算步驟 ) (1)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理。停止抽真空，調(diào)節(jié) H，使空氣緩慢進(jìn)入測(cè)量系統(tǒng)，直到 B 管中的雙液面等高。打開(kāi)活塞 G，從低真空泵測(cè)壓儀上顯示壓差位4000~5300Pa，關(guān)閉活塞 G，注意觀察壓力測(cè)量?jī)x的數(shù)字變 化，如果系統(tǒng)漏氣，則壓力量?jī)x的顯示數(shù)值逐漸變小，這時(shí)應(yīng)分段認(rèn)真檢查，尋找漏氣部位，設(shè)法消除。 2. 檢漏 將裝有液體的等位計(jì)接好，打開(kāi)冷卻水，關(guān)閉活塞 H、 G，打開(kāi)真空理論上了解液體飽和蒸氣壓和溫度的關(guān)系 —— 克勞修斯－克拉貝龍方程 。 靜態(tài)發(fā)測(cè)液體的飽和蒸氣壓時(shí)調(diào)節(jié)外壓，以液體的蒸氣壓求出外壓，就能直接得到該溫度下的飽和蒸氣壓。 當(dāng)溫度在較小范圍內(nèi)變化時(shí)，可把 ?Hm看作常數(shù)，當(dāng)做平均摩爾汽化熱，將上式積分得 mlg 2 .3 0 3HpART?? ? ?，中 A－積分常數(shù)，與壓力 p的單位有關(guān)。通常把外壓為 101325Pa 時(shí)沸騰的溫度定為液體的正常沸點(diǎn)。當(dāng)蒸氣壓與外界壓力相等時(shí)，液體便沸騰。此時(shí)，液面上的蒸氣壓力就是液體在此溫度的飽和蒸氣壓。 3．學(xué)會(huì)用圖解法求所測(cè)溫度范圍內(nèi)的平均摩爾汽化熱及正常沸點(diǎn)。 8 液體飽和蒸氣壓的測(cè)定 ——靜態(tài)壓 一、實(shí)驗(yàn) 目的 1．了解用靜態(tài)法（也稱等位法）測(cè)定異丙醇在不同溫度下飽和蒸氣壓的原理，進(jìn)一步明確純液體飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)心。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)： 實(shí)驗(yàn)編號(hào) 1 2 3 混合液組分 /ml H2O 200 50 0 I2 的 CCl4 飽和溶液 25 20 25 KI 溶液 0 50 100 CCl4 0 5 0 分析取樣 CCl4 5