乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

.............乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验目的通过电导法测定乙酸乙酯皂化反应速度常数。求反应的活化能。进一步理解二级反应的特点。掌握电导仪的使用方法。实验原理乙酸乙酯的皂化反应是一个典型的二级反应：CH设在时间t时生成物浓度为x，则该反应的动力学方程式为-dx式中，a,b分别为乙酸乙酯和碱（NaOH）的起始浓度，k为反应速率常数，若a=b，则（2-41）式变为-dxdt=积分（2-42）式，得k=1t×xa(a-x)由实验测得不同t时的x值，则可依式（8-3）计算出不同t时的k值。若果k值为常数，就可证明反应是二级的。通常是作xa(a-x)对t图，若所得的是直线，也可证明反应是二级反应，并可从直线的斜率求出k不同时间下生成物的浓度可用化学分析法测定（例如分析反应液中的OH-浓度），也可以用物理化学分析法测定（如测量电导）。本实验用电导法测定x（1）溶液中OH-离子的电导率比Ac-离子（即CH3（2）在稀溶液中，每种强电解质的电导率κ与其浓度成正比，而且溶液的总电导率就等于组成溶液的电解质的电导率之和。依据上述两点，对乙酸乙酯皂化反应来说，反应物与生成物只有NaOH和NaAc是强电解质，乙酸乙酯和乙醇不具有明显的导电性，它们的浓度变化不致影响电导率的数值。若果是在稀溶液下反应，则κκκ式中：A1，A2是与温度、溶剂、电解质NaOH及NaAc的性质有关的比例常数；κ0，κ∞分别为反应开始和终了时溶液的总电导率（注意这时只有一种电解质）；由此三式，可得到x=(κ0-若乙酸乙酯与NaOH的起始浓度相等，将（2-44）式代入（2-43）式，得k=由（2-45）式变换为κt=κ0-κtkatm=1由（2-43）式可知，本反应的半衰期为：t1可见，两反应物起始浓度相同的二级反应，其半衰期t12与起始浓度成反比，由（2-47）式可知，此处若由实验求得两个不同温度下的速度常数k，则可利用公式（2-48）计算出反应的活化能Ealnk实验仪器和药品仪器恒温槽1套；移液管（20ml）2支；电导仪1套；比色管(50ml)2支；双叉管1支；秒表1块；烧杯（250ml）1只；容量瓶（100ml）2只。图2-34电导池1.图2-34电导池1.橡皮塞；2.电导电极；3.双叉管0.02mol/LNaOH溶液；0.02mol/LCH0.01mol/LNaOH溶液；0.01mol/LCH实验步骤（1）了解和熟悉DDS-（2）准确配制0.02mol/L的NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液。调节恒温槽温度至25℃，调试好电导仪。将电导池（如图2-34（3）分别取适量0.01mol/L的NaOH溶液和CH3COONa溶液注入干燥的比色管中，插入电极，溶液面必须浸没铂黑电极，置于恒温槽中恒温15min，待其恒温后测其电导，分别为κ0（4）取250.02mol/L的CH3COOC2H5溶液和250.02mol/L的NaOH溶液，分别注入双叉管的两个叉管中（注意勿使两种溶液混合），插入电极并置于恒温槽中恒温10min。然后摇动双叉管，使两种溶液均匀混合并导入装有电极一侧的叉管之中，同时开动停表，作为反应的起始时间。从计时开始，在第5min、10min、15min、20min、25min、在35℃实验数据及处理（1）将测得数据记录于下表：实验数据记录室温：25.0℃大气压：724.725mmHgCNaOH=0.02mol/LCCH3COOC2H5=0.02mol/Lk0=0.195S/mk∞=0.062S/m25℃t/minkt(k0-kt)/t/(S/m)/[S/(m·min)]00.1890.00000050.1820.002600100.1720.002300150.1620.002200200.1560.001950250.1490.001840300.1440.001700350.1370.001657400.1340.001525450.1280.001489根据上图可知直线方程为：κ由κt~κ0-a=1速率常数k=半衰期κ实验数据记录室温：35.0℃大气压：724.725mmHgCNaOH=0.02mol/LCCH3COOC2H5=0.02mol/Lk0=0.258S/mk∞=0.087S/m25℃t/minkt(k0-kt)/t/(S/m)/[S/(m·min)]00.1710.00000050.1660.018400100.1450.011300150.1350.008200200.1310.006350250.1260.005280300.1210.004567350.1190.003971400.1160.003550450.1140.003200根据上图可知直线方程为：κ由κt~κ0a=速率常数k=半衰期κ根据活化能计算公式：lnkE实验注意事项（1）电极的引线不能潮湿，否则将测不准。（2）注意每次测量之前都应该校正。（3）进行实验时，溶液面必须浸没电极，实验完毕，一定要用蒸馏水把电极冲洗干净并放入去离子水中保存。实验思考题（1）为什么以0.01mol/L的NaOH溶液和0.01mol/L的CH3COONa溶液测得的电导，就可以认为是G0答:κ0是二级反应：

体系t=0时的电导率，但是CH3COOC2H5与NaOH混合的瞬间就已开始反应，因而混合后第一时间测的κ也不是t=0时的电导率。根据CH3COOC2H5与NaOH体积和浓度都相等，二者混合后浓度均稀释一倍，若忽略CH3COOC2H5的电导，0.0100mol/LNaOH所测κ即为κ0。κ∞是反应完全时，CH3COONa的浓度和t=0时(2)为什么本实验要在恒温条件下进行？而且NaOH溶液和CH3答：因为温度对电导有影响，所以本实验要在恒温条件下进行，而且Na