电导法测乙酸乙酯皂化反应的速率常数

关于电导法测乙酸乙酯皂化反应的速率常数12.04.202421、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（一）实验目的第2页,共19页，2024年2月25日，星期天12.04.20243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++C2H5OH（二）实验原理第3页,共19页，2024年2月25日，星期天12.04.20244

当乙酸乙酯与氢氧化钠溶液的起始浓度相同时，设均为a，则反应速率方程表示为：

当起始浓度a为已知，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便可求出k值。m=ak第4页,共19页，2024年2月25日，星期天12.04.20245

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。第5页,共19页，2024年2月25日，星期天12.04.20246

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；第6页,共19页，2024年2月25日，星期天12.04.20247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。第7页,共19页，2024年2月25日，星期天12.04.20248

1.开机按ON/OFF键开启EC215微电脑电导率仪。

2.电导率仪标定（1）将电极先用蒸馏水清洗1－2遍，再用

0.01MKCl标准液淋洗2～3遍，每次1～2ml,插入装有0.01MKCl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。（三）实验步骤第8页,共19页，2024年2月25日，星期天12.04.20249（2）调节TEMPERATURE到2%/℃。（3）选择合适的测量范围，如1999μs或19.9ms。（4）待数字基本稳定后，旋转“CALIBRATION”

键，使显示屏上的数值与室温下0.01MKCl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。第9页,共19页，2024年2月25日，星期天12.04.202410

电源开关↙Temperature旋钮↖Calibration旋钮↙↖量程选择按钮电极↗第10页,共19页，2024年2月25日，星期天12.04.2024113.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κ∞

。

第11页,共19页，2024年2月25日，星期天12.04.202412

4.κ0

的测量分别量取0.02MNaOH液和蒸馏水各20.00ml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，记下该值第12页,共19页，2024年2月25日，星期天12.04.2024135.κt

的测量先量取0.02MNaOH液25.00ml于50ml小烧杯中,再量取乙酸乙酯液25.00ml一起放入50ml小烧杯中，马上看表记时，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,15min,18min,21min,24min,27min,30min,40min,50min时的电导率κt。第13页,共19页，2024年2月25日，星期天12.04.202414（四）实验结果与分析

（1）κ0与κ∞的测定。反应的温度：t＝＿℃κ0=＿µS·cm-1

κ∞（开始）=＿µS·cm-1

κ∞（结束）=＿µS·cm-1

κ∞（平均）=＿µS·cm-1第14页,共19页，2024年2月25日，星期天12.04.202415（2）将测得κt数据记入下表。

第15页,共19页，2024年2月25日，星期天12.04.202416（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。第16页,共19页，2024年2月25日，星期天12.04.202417（1）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。（2）测量前电极需淋洗2遍，且要轻触试管底部，排除套内气泡，但注意不要太用力以免打破试管。（3）仪器使用完毕，要将电极用蒸馏水清洗干净，并放入蒸馏水中保养。（五）注意事项第17页,共19页，2024年2月25日，星期天12.04.202418

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