二级反应—乙酸乙酯皂化反应动力学

《二级反应—乙酸乙酯皂化反应动力学》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、二级反应—乙酸乙酯皂化反应动力学一、实验目的1、测定乙酸乙酯皂化反应过程中的电导率变化，计算其反应速率系数。2、掌握电导率仪的使用方法。二、实验原理乙酸乙酯皂化反应的反应方程式为：CH3COOC2H5+NaOH?CH3COONa+C2H5OH它的反应速率可用单位时间内CH3COONa浓度的变化来表示：dx?k(a?x)(b?x)(1)dt式中a、b分别表示反应物酯和碱的初始浓度，x表示经过t时间后CH3COONa的浓度，k2即kCH3COONa，表示相应的反应速率系数。若反应物初始浓度相同，均为c0即a=b=c0，则式（1）变为：dx?k(c0?x)

2、2(2)dt将上式积分得到：x?kt，起始浓度c0为已知，因此只要由实验测得不同时间c0(c0?x)t时的x值，以x/(c0-x)对t作图，若所得为一直线，证明是二级反应，并可以从直线的斜率求出k值。当t=0时，x=0；t=t时，x=x。积分上式得：?x0tdx??kdt(c0?x)01x(3)k??tc0(c0?x)式中c为t时刻的反应物浓度，即c0-x。为了得到在不同时间的反应物浓度c,本实验中用电导率仪测定溶液电导率?的变化来－表示。这是因为随着皂化反应的进行，溶液中导电能力强的OH离子逐渐被导电能力弱的－CH3COO离子所取代，所以溶液的电导

3、率逐渐减小（溶液中CH3COOC2H5与C2H5OH的导电能力都很小，故可忽略不计）。显然溶液的电导率变化是与反应物浓度变化相对应的。在电解质的稀溶液中，电导率?与浓度c有如下的正比关系：?=K?c(4)式中比例常数K与电解质性质及温度有关。当t=0时，电导率?0的浓度对应于反应物NaOH的浓度c0,因此：?o=KNaOH?c0(5)当t=t时，电导率?t应该是浓度为c的NaOH及浓度为（c0-c）的CH3COONa的电导率之和：?t=KNaOH?c+KCH3COONa（c0-c）(6)当t=?时，OH离子完全被CH3COO离子代替，因此电导率??应

4、与产物的浓度c0相对应：??=KCH3COONa?c0(7)(5)–(6)得(6)-(7)得－－?0??t?(KNaOH?KCHCOOH)(c0?c)?(KNaOH?KCHCOOH)x(8)3333?t????(KNaOH?KCHCOOH)c?(KNaOH?KCHCOOH)(c0?x)(9)(?0??t)?kat(10)(?t???)将(8)、(9)式代入(3)式，可以得到或?t?1?0??t???(11)kat据此,以(?0??t)???对t作图，或?t对0作图,可以得到一条直线。求直线的斜率可得反t(?t???)应速率常数k。如果知道不同温度下的

5、反应速率常数k(T2)和k(T1)，根据阿累尼乌斯公式，可计算出该反应的活化能E:lnk(T2)E(T2?T1)(12)?k(T1)RT1T2三、主要仪器与试剂DDS-11D型电导率仪1台恒温水浴1套双管电导池1个秒表1个移液管(10ml)2支洗耳球1个大试管2支烧杯1个新鲜配置的0.020、0.010mol?L-1乙酸乙酯溶液0.020、0.010mol?L-1NaOH溶液。四、实验过程1、打开恒温槽电源，调节至25℃2、测?0在干净的大试管中加入约20ml0.0100mol?L-1NaOH溶液，恒温10min，测电导率（电导基本不随时间变化），即

6、为?0。3、测??在干净的大试管中加入约20ml0.0100mol·L-1CH3COONa溶液，恒温10min，测电导率，即为??。4、测?t用移液管分别移取10mL0.0200mol?L-1NaOH溶液放入A管，10mL0.0200mol?L-1CH3COOC2H5放入B管，同时将电导电极用蒸馏水冲洗后，用干滤纸小心吸干电极上粘附着的水分(要特别小心，严防碰擦电极，造成电极上的铂黑脱落!只能用纸片图Ⅲ-3-6双管电导池轻轻接触电极)后，把电极放人电导池的A管中，并将电导池置于恒温槽中恒温10min，用洗耳球将B管中的液体吹入A管，吹入一半时按下停表

7、开始计时。反复混合均匀，每隔2min测一次电导率，约30min。5、反应活化能的测定将反应温度调节为35℃，重复步骤2、3、4。6、最后，电导电极经自来水、蒸馏水冲洗后，按实验前原样放好。双管电导池经自来水、蒸馏水充分洗净后，送烘箱烘干待用。五、注意事项1、装待测溶液的大试管和电极用蒸馏水洗3遍，再用待测溶液洗3遍。2、测量用的双管电导池应洁净干燥。3、铂黑电极插入电极插口时需固定牢固，以免接触不良。4、测量过程中切勿使铂黑电极与其他物件接触，以免使电池常数发生变化。5、本实验需用电导水最好先煮沸，否则电导水中溶有少量CO2，降低了NaOH的浓度，而

8、使?0值偏低，并避免接触空气及灰尘杂质落入。6、配好的NaOH溶液要防止空气中的CO2气体进入。测定35℃的