实验二十一乙酸乙酯皂化反应

+-+-实二一乙乙皂反【的求用导率仪测定乙酸乙酯皂化反应进程中的电导率。学用图解法求二级反应的速率常数，并计算该反应的活化能。学使用电导率仪和恒温水浴。【验理乙酸乙酯皂化反应是个二级反应，其反应方程式为：H＋OH→CHCOO＋CHOH3235当乙酸乙酯与氢氧化钠溶液的起始浓度相同时，如均为，则反应速率表为：dd

k(a)

式中，x为间t时应物消耗掉的浓度k为应速率常数。将上式积分得：x)

kt

起始浓度a为知，因此只要由实验测得不同时间t的x值以/(a)对t作图，若所得为一直线，证明是二级反应，并可以从直线的斜率求出k。乙酸乙酯皂化反应中参导电的离子有OHNa

和CH3

。由于反应体系是很稀的水溶液，可认为CHCOONa是部电离的。因此，反应前后Na3

的浓度不变。随着反应的进行，仅仅是导电能力很强的OH离逐被导电能力弱的COO3

离子所取代，致使溶液的电导逐渐减小。因此，可用电导率仪测量皂化反应进程中电导率随时间的变化，从而达到跟踪反应物浓度随时间变化的目的。令为t＝0时液的电导G为间t时合溶液的电导为∞(反完)时溶液0t的电导。则稀溶液中，电导值的减少量与CH浓成正比，设K为例常数，则3＝时＝，K(－)0tt=∞，＝，＝K(G－G)0∞由此可得：－＝K(G－G)t∞所以－xx可用溶液应的电导表示，将其代入(2)得：Gtt

重新排列得：G

Gakt

-3-3-3-3-3-3-3-3-3-3-3-3因此要出不同时间溶液的电导值G和起始溶液的电导值后以G对－G)/t0tt作图应得一直线，直线的斜率为1/(，由此便求出某温度下的反应速率常数值将电导与电导率κ的系式G=A/l代入3)式得：t

10takt

通过实验测定不同时间溶液的电导率κ和起始溶液的电导率κ，以κ对(－)/t作，也得ttt一直线，从直线的斜率也可求出反应速率常数k值如果知道不同温度下的反应速率常数(T)和k(T)，根据公式，可计算出该反21应的活化能Eln

)E)T

【器剂电导率仪1台电导池1只恒温水浴套停表只；移液管(50mL，支、1mL1支)；容量瓶(250mL只)磨口三角瓶(只。NaOH·)乙酸乙酯(A.R.)；导水。【验骤配制乙酸乙酯溶液准确配制与浓(约)相的酸乙酯溶液。其方法是：根据室温下乙酸乙酯的密度，计算出配制·的酸乙酯水溶液所需的乙酸乙酯的毫升数后用lmL移管吸取VmL乙乙酯注入250mL容瓶中，稀释至刻度即可。调恒温槽将恒温槽的温度调(±0.1)(±℃。调电导率仪电导率仪的使用见第一篇第四章“电学测技术与仪器”。溶起始电导率κ的测定在干燥的200mL磨三角瓶中，用移液管加入0·dm的NaOH溶和等体积的电导水混均匀后倒出少许溶液洗涤电导池和电极然将剩余溶液倒入导池(盖过电极上沿并超出约1cm)恒温约15min并轻轻摇动数次，然后将电极插入溶液，测定溶液电导率，直至不变为止，此数值即为κ。0反时电导率κ的定用液管移取50mL0.0200moldmt

的乙酸乙酯溶液于干燥的磨口三角中，用另一只移液管移取·的NaOH溶于另一燥的磨口三角瓶中。将两个三角瓶置于恒温槽中恒温15min，并摇动数次。将恒温好的NaOH溶迅倒入盛有乙酸乙酯溶液的三角瓶中，同时开动停表，作为反应的开始时间，迅速将溶液混合均匀，并用少许溶液洗涤电导池和电极，然后将溶液倒入电导池中，测定溶液的电导率κ在6min8min10min25min30min35mint40min测电导率一次，记下和对应的时间t。t另温度下κ和κ的定调节恒温槽温度为(±0.1)或±0.1)℃复上述0t、5步骤，测定该温度下的κ和κ。在测定时按反应行、、10min、0tt、、、30min测电导率实验结束后，关闭电源，清洗电极，并置于电导水中保存待用。【意项

2-3-3–––2-3-3–––本实验需用电导水，并避免触空气及灰尘杂质落入。配好的溶要防止空气中的CO气进入。乙酸乙酯溶液和NaOH溶浓度必须相同。乙酸乙酯溶液需临时配制，制时动作要迅速，以减少挥发损失。【据理将t，，κ－)/数列表。t0t以个温度下的κ对κ－t作图，分别得一直线。由直线的斜率计算各温度下的t0t率常数k。由温度下的速率常数，根据公计算该反应的活化能。思

考

题为么由0.0100mol·dm的NaOH溶和·dm的CH液测得的3电导率可以认为是κ、？0如两种反应物起始浓度不相等，试问应怎样计算值？如NaOH和酸酯溶液为浓溶液时，否用此法求k值，为什么？【论乙酸乙酯皂化反应是吸热反应，混合后体系温度降低，所以在混合后的几分钟内所测溶液的电导率偏低，因此最好在反应～开始测定，否则由κ对(κ-κ)/t作图所得是一抛物线，而非直线。tt乙酸乙酯皂化反应还可以用pH法进行测定。当碱和乙酸乙酯的初始浓度不等时，设其浓度分别为和b，且a＞b，其反应速率方程的积分式为lntt

kt

设ttt时体系的[OH

]分别为[

]、[OHt

]，则有A*

t

[OH]

当a、b小时(一般小于0.01mol)，由于在稀溶液