乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

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1、【数据记录与处理】室温:25.2℃大气压:1014.2hPa①求25℃的反应速率常数k,将实验数据及计算结果填入下表:恒温温度=25.00℃κ0=1880μs·cm-1V乙酸乙酯=10.00mL[乙酸乙酯]=0.0200mol/LVNaOH=10.00mL[NaOH]=0.0200mol/Lc0=0.0100mol/Lt/minκt/μs·cm-1(κ0—κ)t/μs·cm-1/μs·cm-1·min-12176012060.04167021052.56158030050.08151037046.310145043043.012139049

2、040.814134054038.616130058036.318127061033.920123065032.522121067030.524118070029.226116072027.728113075026.830111077025.7数据处理:对作图,求出斜率m,并由求出速率常数数据处理:对作图,求出斜率m,并由求出速率常数作图可知:m1=18.98k1=1/(mc0)=1/(18.98×0.0100)=5.27L/(mol·min)文献参考值:k(298.2K)=(6±1)L/(mol·min)②采用同样的方法求35℃的反应速率

3、常数k,计算反应的表观活化能Ea:恒温温度=35.00℃κ0=2300μs·cm-1V乙酸乙酯=10.00mL[乙酸乙酯]=0.0100mol/LVNaOH=10.00mL[NaOH]=0.0100mol/Lc0=0.0100mol/Lt/minκt/μs·cm-1(κ0—κ)t/μs·cm-1/μs·cm-1·min-122030270135418604401106173057095.08162068085.010154076076.012147083069.214142088062.916137093058.118133097053.9

4、201300100050.0221270103046.8241240106044.2261220108041.5281200110039.3301180112037.3a.数据处理:对作图,求出斜率m,并由求出速率常数作图可知:m2=9.45k2=1/(mc0)=1/(9.45×0.0100)=10.58L/(mol·min)文献参考值:k(308.2K)=(10±2)L/(mol·min)b.计算反应的表观活化能:∵,则又∴∴【实验结果分析与讨论】⑴实验结果分析根据乙酸乙酯皂化反应的速率常数与温度的关系:lgk=-1780T-1+0.00

5、754T+4.53①当T=298.2K时:lgk1=-1780÷298.2+0.00754×298.2+4.53=0.809∴298.2K时的理论速率常数:k1=6.442L/(mol·min)实验测定值与理论值比较的相对误差:②当T=308.2K时:lgk2=-1780÷308.2+0.00754×308.2+4.53=1.078∴308.2K时的理论速率常数:k2=11.967L/(mol·min)实验测定值与理论值比较的相对误差:③又相对误差:⑵实验结果讨论本实验用电导法测定反应物乙酸乙酯与NaOH起始浓度相同的情况下,25℃、35℃

6、温度下乙酸乙醋皂化应的速率常数,它们分别为5.27L/(mol·min)、10.58L/(mol·min),与理论值比较的相对误差分别为-18.2%、-11.6%,由速率常数计算得到的活化能为53.2kJ/mol,与理论值比较的相对误差为12.4%。实验测定的数值与理论值比较的相对误差比较大,主要原因可能有:①温度不够恒定。温度对反应速率k受温度的影响很大,实验所使用的恒温槽的恒温效果不是很好,在测定的过程中温度会有±0.2℃的飘动,造成实验测定数值产生误差;②实验测定速率常数与活化能的前提是反应物乙酸乙酯与NaOH起始浓度相同,由于反应物

7、浓度很低(0.0200mol/L),因此,很难把两种溶液的浓度配制得恰好相等,所以,实验测定时很可能反应物浓度时不相等的,因此,会对实验测定结果造成很大的影响。③乙酸乙醋易挥发,当场配制既浪费时间又很难准确,必须由实验教师先大量配制好,但在放置过程中往往会因为发生水解,而使得浓度降低,因此,由于不能保证乙酸乙酯浓度的准确性而影响实验结果的测定。④,配制好的NaOH溶液也会吸收空气中CO2,虽对NaOH溶液的准确浓度事先进行了标定,而实验时被测的却是电导率,OH—与CO32—两离子的电导数值差别又很大,结果会使测定后期的数据偏差逐渐增大。不同

8、的反应物初始浓度比对电导法测定皂化反应速率常数有明显的影响:①当乙酸乙酯的初始浓度和氢氧化钠的初始浓度相等时(a=b),可用电导法测定皂化反应的速率常数。但由于物质纯度的限制及配

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