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ExperimentalChemistryCenterofJishouUniversity试验八十二

电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数

主讲教师：杨朝霞单位：吉首大学化学化工学院第1页

化学动力学是研究化学反应过程速率和反应机理物理化学分支学科。经典研究伎俩是从化学动力学原始试验数据—浓度与时间关系出发，经过分析取得一些反应动力学参数－反应速率常数、活化能、指前因子等。本试验经过测定乙酸乙酯皂化反应速率常数及反应活化能，从而掌握化学动力学研究基本手段。

引言第2页试验七十电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数

预习提问1、简述电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数试验原理。2、书上要测是溶液电导值，而我们测定是溶液电导率值，对结果有没有影响？3、试验中，初始浓度过大或过小，对试验有何影响？4、可否将NaOH溶液稀释一倍后测得电导率值作为皂化反应初始电导率？为何？5、怎样测得乙酸乙酯皂化反应活化能？第3页（1）了解二级反应特点，学会用图解法求取二级反应速率常数。（2）用电导法测定乙酸乙酯反应速率常数，了解反应活化能测定方法。一、试验目标第4页二、试验原理乙酸乙酯皂化反应：CH3COOC2H5＋NaOH→CH3COONa＋C2H5OHt=0:cc00t=t:c-xc-xxxt→∞:→0→0→c→c反应速率方程为积分得：只要测出反应进程中t时x值，再将c代入上式，就能够算出反应速率常数k值。第5页二、试验原理要测定不一样温度时反应物浓度随时间改变，能够测定反应系统与反应物或者生成物浓度有较简单关系(线性、正比、反比等)一些物理性质随时间改变。最惯用有电导、电动势、旋光度、吸光度、折光率、蒸气压或体积等。设定反应在稀水溶液中进行，能够假定CH3COONa全部电离。溶液中参加导电离子有Na＋、OH－和CH3COO－等，Na＋在反应前后浓度不变，OH－迁移率比CH3COO－迁移率大得多。用电导仪测定溶液电导率值κ随时间改变关系，能够监测反应进程，进而求算反应速率常数。第6页二、试验原理设定κ0为初始电导率值，κt为t时刻溶液电导率值，κ∞为反应完全溶液电导率值t=0时κ0=β1ct→∞时κ∞=β2c

t=t时：κt=β1(c-x)+β2x

将x及c与电导率关系式代入速率方程积分式

可得：只要测定了κ0、κ∞以及一组对应于t时κt值，以对t作图，可得一直线，由直线斜率即可求得反应速率常数k值，k单位为min-1·mol-1·L。第7页二、试验原理依据阿仑尼乌斯(Arrhenius)公式k1，k2分别为温度T1，T2时测得反应速率常数，R是摩尔气体常数，Ea为反应活化能。假如测定两个不一样温度下反应速度常数，就得从式中求算出反应活化能。

第8页三、试验仪器与试剂恒温槽1台数字式电导仪1台双管电导池1个停表1支移液管(10mL)3个容量瓶(100mL)1个NaOH（分析纯）CH3COONa（分析纯）CH3COOC2H5（分析纯）第9页四、试验步骤1、启用恒温槽，调整至试验所需温度2、分别配制0.0200mol·L-1NaOH0.0100mol·L-1CH3COONa和0.0200mol·L-1CH3COOCOOC2H5各50ml。3、调整电导率仪4、溶液起始电导率κ0测定将双管电导池洗净烘于，加入适量0.0100mo1·L-1NaOH溶液(预计能浸没铂黑片并超出1cm)。将铂黑电极取出，用相同浓度Na0H溶液淋洗电极，然后插入电导池中。将整个系统置于恒温水浴中，恒温约10min。测量该溶液电导值，每隔2min读一次数据，读取三次。5、κ∞测量试验测定中,不可能等到t→∞，通常以0.0100mol·L-1CH3COONa溶液电导值κ∞，测量方法与κ0测量相同。第10页四、试验步骤6、κt测量用移液管吸收10mL0.0200mol·L-1NaOH注入双电导池A管中；用另一支移液管吸收10mL0.0200mol·L-1CH3COOC2H5溶液注入B管中，塞上橡皮塞，恒温10min。用洗耳球经过B管上口将CH3COOC2H5溶液压入A管(注意，不要用力过猛)，与NaOH溶液混合。当溶液压入二分之一时，开始统计反应时间。重复压几次，使溶液混合均匀，并马上开始测量其电导值。每隔2min读一次数据，直至电导数值改变不大时(普通反应时间为45min至1h)，可停顿测量。7、反应活化能测定按上述操作步骤测定另一温度下反应速率常数，用阿仑尼乌斯公式，计算反应活化能。第11页五、注意事项1、本试验需用电导水，并防止接触空气及灰尘杂质落入。2、配好NaOH溶液要预防空气中CO2气体进入。3、乙酸乙酯溶液和NaOH溶液浓度必须相同。4、乙酸乙酯溶液需暂时配制，配制时动作要快速，以降低挥发损失。5、小心使用全部玻璃皿和电极，预防损坏。6、试验温度要控制准确。第12页六、试验数据统计与处理1、自行设计表格统计试验数据。统计室温与大气压2、依据试验测定结果，分别以（κ0-κt）/(κt-κ

)对t作图，并从直线斜率计算不一样温度下反应速率常数k1，k2。3、依据公式计算反应活化能E。第13页七、思索题1、为何本试验要在恒温条件下进行，而且CH3COOC2H5和NaOH溶液在混合前还要预先恒温？2、反应分子数和