实验三电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数(晏威)

1、实验三电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数一、实验目的1. 测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数；2. 了解二级反应的特征，学会用图解法求出二级反应的速率常数。二、实验原理乙酸乙酯皂化反应属于二级反应，其化学反应方程式如下：ch3cooc2h5 + naoh = ch3coo na + c2h5oh设反应物乙酸乙酯和氢氧化钠的起始浓度相同，用c 表示。反应进行到时间 t 时，生成物浓度为 x，这时 ch325 和naoh的浓度均为（c-x）。cooc h反应趋于完全时，生成物的浓度接近为c，反应物的浓度接近为0。设逆反应可忽略，则反应物和生成物的浓度随时间的关系为：ch3cooc2h5 + oh -

2、 ch3coo - + c2h5oht0:cc00t = t:(c- x)(c-x)xxt :00cc则此二级反应的速率方程为dx/dt = k(c-x)(c-x)（1）积分得：kt=x/ 【c(c-x)】(2)显然，只要测出反应进程中 t 时的 x 值，再将 c 代入上式，就可得到反应速率常数 k 值。由于溶液的浓度很稀，故可认为ch3coona 全部电离。溶液中参与导电的离子有na+ 、0h- 、ch3coo-，而 na+浓度反应前后浓度无变化，oh-1浓度不断减小， ch3coo- (ac -)浓度不断增大， 由于 0h-的迁移率比 ac-的迁移率大得多，所以，随着反应的进行，溶液的电导

3、将不断下降(当然电导率也下降 )。在一定范围内，可以认为体系的电导值的减少量与ch3coo-的浓度 x的增加量成正比，即t=t 时,x=(g0-gt)(3)时，（）(4)t=c=g式中 g0 和 g分别为溶液起始和终了时的电导值，gt 时 t 时的电导值， 为比例常数。将式 (3) 和(4)代入式（ 2）得：kt=(g0-gt )/【c（gt-g）】 即 ckt=(g 0-gt)/（gt-g）（6）从直线方程可知（ 6），只要测出 g0 、g以及一组 gt 值，利用（g0-gt)/（gt -g）对 t 作图，应得一直线，由斜率即可求得反应速率常数 k，其单位是 min-1 mol-1l。三、仪

4、器和试剂数字电导率仪、恒温水浴、移液管、锥形瓶、0020mol/l 的 naoh溶液、 0010mol/l 的 ch3coona 溶液和 0020mol/l 的 ch3cooc2h5溶液。四、实验步骤（ 1）开启恒温水浴，调至所定实验温度（ 35。c）。(2) 按实验要求调节电导率仪。(3) g0 的测量向干净、烘干的锥形瓶a 中加入 25.00ml 0020mol/l 的 naoh 溶液，2加 25.00ml 水稀释一倍，再将铂黑电极用待测液淋洗 2 次后，插入 a 瓶中，将锥形瓶 a 置于恒温水浴中， 恒温约 10min，然后测量溶液的电导率， 读 3 次，取平均值。注意要先用待测溶液校对

5、，然后打到测定档进行测定。（4）g的测量由于实验过程不可能进行到 t，且反应也并非完全不可逆，所以常用 0010mol/l ch 3coona 溶液的电导率作为 g。向干净、烘干的锥形瓶 b 中加入 50ml 左右 0010mol/l 的 ch3coona 溶液，恒温约 10min，然后测量溶液的电导率。(5) gt 的测量向预先洗净、烘干的锥形瓶c 和 d 中分别移入25.0ml0020mol/l的 naoh 溶液和 0020mol/l 的 ch3cooc2h5 溶液，在恒温水浴中恒温10min。恒温 10min 后，将 c 中的溶液倒入d 中，混合均匀，立即测量其电导值。每隔 2min 读

6、一次数据，直至电导值基本不变。 该反应需要 45min1h。（ 6）反应结束后，倾去反应，洗净仪器。五 数据处理：1）数据记录表 1 go 和 g（t=35）naoh的电导率go(us/cm)平均值 (us/cm)ch3coona的 电 导 率g (us/cm)3平均值 (us/cm)表 2 gt（t=35）时间（ min2468101214161820222426gt(us/cm)(go-gt)/(gt-g ）时间（ min28303234363840424446485052gt(us/cm)(go-gt)/(gt-g ）以 (go-gt)/(gt-g )-t/min 做图，根据斜率，求出速率常数 k由于初始浓度 c=0.02mol/l, 乙酸乙酯速率常数k=斜率 /0.02讨论：1为什么可用稀释所配na0h 溶液 1 倍的电导代替反应开始时的电