乙酸乙酯的皂化反应

乙酸乙酯皂化反应动力学1目的了解二级反应的特点。用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数。由不同温度下的反应速率常数求反应的活化能。2原理TOC\o"1-5"\h\z乙酸乙酯在碱性水溶液中的水解反应即皂化反应，反应是二级反应，反应速率与CHCOOCH及NaOH的浓度成正比。用a、b分别表示乙酸乙酯和氢氧化钠3 25的初始浓度，X表示在时间间隔，内反应了的乙酸乙酯或氢氧化钠的浓度(亦为生成物浓度)。反应速率—=k(a-x)(b一x) (1)dtk为反应速率常数，当a=b时，上式为—=k(a-x)2 (2)dt积分上式得k=1-^ (3)ta(a-x)改变实验温度，求得不同温度下的k值，根据Arrhenius方程的不定积分式lnk=——a+C (4)RT以lnk对1/T作图，得一直线，从直线斜率可求得E。a本实验通过测量溶液的电导率K代替测量生成物浓度X。一定温度下，在稀溶液中反应，K、K、K为溶液在t=0、t=t、t=8时的电导率，A、A分别0t8 1 2是与NaOH、CHCOONa电导率有关的比例常数(与温度、溶剂等有关)，于是3t=0，k=Aat=t，k=A(a—x)+Axt=8，k=Aa由此得k-k=(A-A)x x=(k-k)：■(A-A)TOC\o"1-5"\h\z0t1 2 0t1 2k-k=(A-A)(a-x) (a-x)=(k-k).(A-A)t8 1 2 t8■ 1 2K-kK= 1+K (5)tkat8以K对虹重作图为一直线，斜率为—，由此可求出k。tt ka3仪器和试剂3仪器和试剂恒温槽电导率仪电导电极滴定管（碱式）容量瓶100、50ml乙酸乙酯（A.R.）叉形电导池移液管10、25mlNaOH溶液（约0.04mol・dm-3）4实验步骤1） 调节恒温槽至25°C。2） 配制100ml浓度约0.02mol・dm-3的乙酸乙酯水溶液3） 配制100ml与上面所配乙酸乙酯溶液浓度相同的NaOH水溶液。4） k°的测量：用移液管取与乙酸乙酯浓度相同的NaOH溶液25.00ml,加入到洁净的50ml容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，。取此溶液一部分放入到洁净干燥的叉形电导池直支管中，用部分溶液淋洗电导电极，将电导电极放入到叉形电导池直支管中。将叉形电导池放入到恒温槽中恒温。10min以后，读取记录电导率值。5） k，的测量：乙酸乙酯溶液10ml，加入叉形电导池直支管中，NaOH溶液10ml，加入到同一叉形电导池侧支管中。恒温10min以后，在恒温槽中将两支管中的溶液混和均匀，混和溶液的同时启动秒表开始计时。在第3min时读取溶液电导率值，测量持续30min。6） 调节恒温槽至35C，测量35C时k，测量35C时k。7） 测量完毕，洗净玻璃仪器，将电极用去离子水洗净，浸入去离子水中保存。5数据记录及处理初始浓度a=9.95X10-3mol・dm-3t/min25Ckt25Ck-k—0 tt35Ckt35Ck-k—0 tt030350354003269518.88889297031.666676247215.63889258726.472229228813.83333236421.7777812215312.25220318.5694415204511208616.155561819579.981481199614.29632118829.150794192312.833332418168.465278186411.638892717607.87037181910.6234630171643.96667177658.8以K,对作图，如下:(KoKt)/t/(us/min)(KoKt)/t/(us/min)♦25Kt-(Ko-Kt)/t▲35Kt-(Ko-Kt)/t一线性(25Kt-(Ko-Kt)/t)一线性(35Kt-(Ko-Kt)/t)25°C时由图可知：_1=15.001min-ika计算得：k=1/15.001/0.0095=6,6997L•mol-i.min-i理论值： k理论=6.4254L•mol-i.min-i相对误差=16竺7-6竺竺!X100%=4.3%6.424535C时由图可知：_!=8.7635min-ika计算的：k=1/8.7635/0.0095=12.3720L•mol-i.min-i理论值：k理论=11.9411L•mol-i.min-i相对误差二些72£-!i94IIiXi00%=4.3%ii.94ii（3）计算活化能EaElnk———a+CRTlnk/k=-竺G1-—)i2rt八ttEa——i^—Rlnk/k12Ea=298」5乂308.15x8.3140xln6.6997/12.3720—46.852kJ/mol298,15-308.15理论值（由k1,k2理论值带入公式求出）：Ea=47.34kJ/mol相对误差二也竺竺竺2!Xi00%=i.03%47.34六.实验总结：由两组数据的Kt—t图可知温度较高时，溶液的电导率较大，随时间的变化减小的也相对较快，尤其在前几组数据中最为明显。有实验结果来看35摄氏度的反应速率常数比25摄氏度的反应速率常数大，由此可知温度越高反应速率越快，但是温度对该反应的活度没有影响。在计