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实验十 二级反应乙酸乙酯皂化反应一、实验目的1.了解二级反应的特点。2.掌握电导率法测定反应速率常数和活化能。二、实验原理乙酸乙酯与碱的反应称为皂化反应，它是一个典型的二级反应。其反应式为：当两种反应物初始浓度相同时， ， ， 设：两种反应物的起始浓度均为C0，在时间t时生成物的浓度为，则反应速率方程为： (1)式中：为速率常数；为时间。将(1)式积分得： (2)若以对作图，可得一直线，由直线的斜率可求速率常数。但由于难以测定时刻的值，故本实验采用电导率法测定皂化反应过程中的电导率。由电导率随时间的变化规律来代替浓度的变化。这主要是因为，随着皂化反应的进行，溶液中电导能力强的OH离子逐渐被导电能力弱的Ac离子所取代。使溶液的电导率逐渐减小，溶液中CH3COOC2H5和C2H5OH的导电能力都很小，可以忽略不计。因此，溶液电导率的变化是和反应物浓度变化相对应的。在电解质稀溶液中，可近似认为电导率与浓度有如下的正比关系，并且溶液的电导率等于各电解质离子电导之和上式中m为摩尔电导率，m在恒定温度的稀溶液中，可近似看作为一常数，于是可写成fC：设：， 溶液的电导率 ， 溶液的电导率 ， 溶液的电导率 有：, (3) (4)将(3)和(4)代入方式(2)得： (5) (6)以对作图可得一直线，其斜率为，由此可得出反应速率常数。由于 (7)可测出两种温度T1,T2的k1和k2值，由(7)式计算出E。三、仪器和药品恒温槽一套；电导仪一台；电导电极一支；微量进液器一支；乙酸乙酯；0.01moldm-3NaOH溶液。四、实验步骤1.调节恒温槽水温为25(1)。2.测定初始电导率0。由于乙酸乙酯的电导率可以忽略不计，故反应开始时，体系的电导率为的电导率，测定溶液的电导率作为0。本实验要求和乙酸乙酯进行等摩尔反应，乙酸乙酯的量为，根据下式计算出的体积 ()式中：酯 室温下乙酸乙酯的密度 gcm-3 碱乙酸乙酯的体积 ml 酯乙酸乙酯的摩尔质量 gmol-1 碱NaOH溶液的摩尔浓度 moldm-3取溶液碱ml加入电导瓶中，放进恒温槽恒温，并插入电极，测定其电导率，待读数稳定后可视为0值。3.测定t用微量进液器取乙酸乙酯，迅速加入到电导瓶中，记时并摇动，每隔读一次电导率值，20分钟后结束。4.调节恒温槽温度为35(1)，用同样方法测定另一组皂化反应数据。五、数据记录与处理1.以t对作图，将曲线外推至，求0。2.以0对(0t)/t作图，求值。3.以不同反应温度的值代入公式(7)计算反应活化能。 日期： 室温： 气压：温度2468101214161820六、思考题 1.本实验为何可用测定反应液的电导率变化来代替浓度变化？有什么条件？ 2.被测溶液的电导率是哪些离子的贡献，反应过程中电导率为何发生变化？ 3.如果两种反应物的初始浓度不相等，应如何计算值？
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