实验二电导法测乙酸乙酯皂化反应的速率常数课件

1、测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数，了解反应活化能的测定方法2、了解二级反应的特点，学会用图解法求出二级反应的反应速率常数3、熟悉EC215微电脑电导率仪的使用方法2023/9/191（一）实验目的乙酸乙酯皂化反应是个二级反应，其反应方程式为：CH3COOC2H5

+

Na+

+ OH-→CH3COO-+

Na+

+

C2H5OH2023/9/192（二）实验原理当乙酸乙酯与氢氧化钠溶液的起始浓度相同时，均为a，则反应速率表示为：起始浓度a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(=ak)便可求出k值。2023/9/193反应中，参加导电的离子有OH-、Na+和CH3COO-，由于反应体系是很稀的水溶液，可认为CH3COONa是全部电离的，因此，反应前后Na+的浓度不变，随着反应的进行，仅仅是导电能力很强的OH-离子逐渐被导电能力弱的CH3COO-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。2023/10/24所以，稀溶液中，电导值的减少量与CH3COO-浓度成正比，速率方程可变为：＝式中：κ0—起始时的电导率；κt—t时的电导率；κ∞—t→∞即反应终了时的电导率；2023/10/25故只要测定了κ0、κ∞

以及一组κt值以后，利用(κ0–κt)∕(κ0–κ∞)对t作图，若该反应为二级反应，则应得到一条直线，直线的斜率即是速率常数k与起始浓度ca的乘积。K的单位为L・mol-1・min-1。2023/10/26开机按ON/OFF键开启EC215微电脑电导率仪。电导率仪标定（1）将电极先用蒸馏水清洗1－2遍，再用0.01M

KCl标准液淋洗2～3遍，每次1～2ml,插入装有0.01M

KCl标准液的专用试管（需干燥）中，电极浸入溶液的深度以外套上2023/10/27（三）实验步骤的小孔浸没液体0.5cm左右为宜，并用电极轻触试管底部，排出套内的气泡。调节TEMPERATURE到2%/℃。选择合适的测量范围，如1999μs或19.9ms

。待数字基本稳定后，旋转“CALIBRATION”键，使显示屏上的数值与室温下0.01M

KCl标准液

的电导率值相等即可（查课本336页附录八）。取出电极，用蒸馏水淋洗1－2遍后，置蒸馏水中备用。2023/10/28电源开关↙2023/10/29Calibration旋钮↙↖Temperature旋钮↖量程选择按钮↗电极3.κ∞

的测量电极用极少量的0.0100M的NaAc液淋洗2－3遍，将0.0100M的NaAc装入专用试管中，插入电极，电极浸入溶液的深度和使用方法与标定时相同。此时显示屏上的数值即为κ∞。2023/10/2104.κ0

的测量分别量取0.02MNaOH液和蒸馏水各25.00ml于50ml小烧杯中混匀，用

此混合液淋洗电极2～3遍后，将此混合液倒入另一干燥专用试管中，插入电极，此时显示屏上的电导率数值即为κ0，记下该值2023/10/2115.κt

的测量先量取0.02MNaOH液25.00ml于100ml小烧杯中,再量取乙酸乙酯液25.00ml一起放入100ml小烧杯中(加到一半时看表记时），混匀，用此混合液淋洗电极2～3遍后，将此混合液倒入另一干燥专用试管中，插入电极，此时显示屏上的电导率数值即为时间

t所对应的κt，分别记录3min,6min,9min,12min,15

min,18

min,21

min,24

min,27min,30min,40min,50min，60min时的电导率κt。2023/10/212（四）实验结果与分析2023/10/213（1）κ0与κ∞的测定。反应的温度：t＝

＿

℃

κ0

=＿µS·cm-1κ∞（开始）=＿

µS·cm-1κ∞（结束）=＿

µS·cm-1κ∞（平均）=＿

µS·cm-1（2）将测得κt数据记入下表。2023/10/214t(min)κ0（µS·cm-1κt

－κ∞）（µS·cm-1）κ0－

κt（µS·cm-1）(κ0－

κt)/(κt

－κ∞)36960（3）反应级数的判定。以(κ0－

κt)/(κt

－κ∞)对t作图，若得一直线，即可证明乙酸乙酯皂化反应为二级反应。由直线的斜率计算出反应速率常数k。2023/10/215测κ0

时是测0.0100M的NaOH，而测κt时，是将0.02MNaOH液25.00Ml与0.02M的乙酸乙酯液25.00ml混合。测量前电极需淋洗