电导和PH测乙酸乙酯反应速率

乙酸乙酯皂化反应速率系数的测定乙酸乙酯皂化反应速率系数的测定 实验目的实验目的 1 用电导法和 pH 法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数和活化能 了解测 定化学反应动力学参数的物理化学分析法 2 通过实验加深理解二级反应动力学的特征 学习二级反应动力学参数的 求解方法 3 进一步认识电导测定和 pH 测定的应用 熟练掌握电导率仪和 pH 仪的使 用 实验原理实验原理 电导法电导法 乙酸乙酯皂化反应是个二级反应 其反应方程式为 CH3COOC2H5 OH CH3COO C2H5OH 1 当乙酸乙酯与氢氧化钠溶液的起始浓度相同时 如均为 a 则反应速率表示为 2 式中 x 为时间 t 时反应物消耗掉的浓度 k 为反应速率常数 将 上式积分得 3 起始浓度 为已知 因此只要由实验测得不同时间 t 时的 x 值 以对 t 作图 应得一直线 从直线的斜率 m 便可求出 k 值 令 G0 为 t 0 时溶液的电导 Gt 为时间 t 时混合溶液的电导 G 为 t 反应 完毕 时溶液的电导 则稀溶液中 电导值的减少量与 CH3COO 浓度成正比 设 K 为比例常数 则 4 5 6 7 由电导与电导率 的关系式 G A l 代入 7 式得 8 通过实验测定不同时间溶液的电导率 t 和起始溶液的电导率 0 以 t 对 作图 得一直线 从直线的斜率也可求出反应速率数 k 值 PH 法法 在乙酸乙酯皂化反应中 参与反应物之一为 OH 且随着化学反应的进行 溶 液中 OH 的浓度逐渐减小 这样溶液的 pH 值也将逐渐减小用严格测定溶液的 pH 值的方法得到各个时刻溶液中 OH 的浓度 根据其变化规律求出反应速率常 数 k 仪器与试剂仪器与试剂 电导率仪 附 DJS 1 型铂黑电极 1 台 PH 仪 1 台 双管电导池 1 只 恒温水浴 1 套 停表 1 只 移液管 10mL 3 只 移液管 1mL 1 只 容量瓶 25mL 1 个 双管反应器 2 只 大试管 1 只 NaOH 水溶液 0 0200mol L 1 乙酸乙酯 A R 电导水 实验步骤实验步骤 配制 0 0200mol L 1 乙酸乙酯溶液 100mL 电导法电导法 1 0 的测量的测量 测定 35 用移液管吸取 20mL 0 0200mol L 1NaOH 溶液装入大试管中 在 加入 20mL 电导水 将洗净并擦干的电极插入大试管中 大试管放入恒温水浴 恒温约为 10min 实验数据记录仪开始记录 调节记录范围为 30min 2 t 的测定的测定 用移液管取出 20mL0 0200mo l L 的乙酸乙酯溶液 加入干燥的双管反应 器的粗管中 将洗净并擦干的电极插入粗管中 用另一只移液管取 20mL0 0200mo l L 的 N aOH 溶液加入细管中 恒温约为 10min 用洗耳球迅速反复抽 压细管两次 将 NaOH 溶液尽快完全压入粗管 使溶液充分混合 大约 30min 可 以停止测量 3 重复以上步骤 测定 40 时反应的 0 和 t PH 法法 1 测定 35 起始浓度的 PH 值 mo l L 移取 20mLNaOH 溶液 准确加入 20mL 水 放入 PH 计 稳定后读书 2 测定 35 t 时刻对应的 PH 值 mo l L 移取 20mLNaOH 溶液至测定管 准确加入 20mL 乙酸乙酯溶液至测定管另一侧 放入 pH 计 记 录不同时间 t 的 pH 值 每分钟测定一次 测 25 分钟 3 测定 40 时的 pH 值 实验数据处理实验数据处理 电导法直线斜率 n 17 856 1 ka 178 56 ka 0 0056 k 0 56 n 21 604 1 ka 216 04 ka 0 0046 k 0 46 Ea 31 56KJ ph 法 n 0 0015 ka 0 0015 k 0 076344 n 0 0012 ka 0 0012 k 0 09315 Ea 31 92KJ 从以上的计算可以看出 电导法和 pH 法所得无的数值一致 通过对照实验证明 两种方法的结果基木相同 但在数据处理和作