实验一 乙酸酯皂化反应速率常数和活化能

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1、实验一乙酸乙酯皂化反应速率常数、半衰期和活化能的实验测定一、实验目的1.用电导率仪测定乙酸乙酯皂化反应进程中的电导率。2.学会用图解法求二级反应速率常数和半衰期.3.计算反应的活化能。二、实验原理乙酸乙酯皂化反应是个二级反应，当乙酸乙酯与氢氧化钠溶液的起始浓度相同时CH3COOC2H5、C2H5OH不导电，只有OH-、Na+和CH3COO-导电。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（离子方程式中不出现）。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

2、电导率逐渐减小。因而，随着反应的进行，反应体系的电导率将逐渐变小。则代入有即以，得一条直线，线的斜率为，由此求出。半衰期。如果知道不同温度下的反应速率常数，根据Arrhenius公式，可计算出该反应的活化能。三、仪器和药品电导率仪(附DJS-1型铂黑电极)1台电导池1只超级恒温槽1套停表1只移液管(25mL)1只移液管(1mL、10mL)各1只容量瓶(100mL)1个磨口三角瓶(100mL)1个NaOH水溶液(0.0200mol·dm-3);乙酸乙酯(A.R.);去离子水。四、实验步骤1.溶液配制配制与NaOH准确浓度(约0.0200mol·dm-3)相等的乙

3、酸乙酯溶液。其方法是:找出室温下乙酸乙酯的密度，进而计算出配制100mL0.0200mol·dm-3(与NaOH准确浓度相同)的乙酸乙酯水溶液所需的乙酸乙酯的毫升数V（约0.195mL），然后用lmL移液管吸取VmL乙酸乙酯注入100mL容量瓶中，稀释至刻度，即为0.0200mol·dm-3的乙酸乙酯水溶液。2.电导池常数的标定与设置(1)将恒温槽温度调至(25.0±0.1)℃，按图所示使恒温水流经电导池夹层。(2)倾去电导池中去离子水(电导池不用时，应把铂黑电极浸在去离子水中，以免干燥致使表面发生改变)，将电导池和合适的电导电极（K=1.0,200-2000

4、）用去离子水洗涤后并用少量的10.00mol·m-3KCl（每升溶液含KCl0.74365g;25℃时）溶液洗涤2～3次后，装入10.00mol·m-3KCl溶液恒温10min：①按【MODE】键使仪器呈“S”（电导率测量）、按▲或▼温度设定为25℃；②按【SET】键,通过▲或▼确定电极规格常数为K=1.0使电极常数闪烁显示；③按▲或▼使仪器显示的电导率与标准溶液的相同（1408），这时闪烁显示的就是该电极的电极常数。(3)再按【SET】键电极常数设置结束，再按【MODE】键进入电导率测量状态。3.不同反应时刻电导率的测定用移液管移取10mL0.0200mol

5、·dm-3的CH3COOC2H5放入干燥洁净的双管电导池的A管，用另一只移液管取10mL0.0200mol·dm-3的NaOH放入双管电导池的注射管中。恒温15min后，推动注射器推杆，同时开动停表，作为反应的开始时间，迅速将溶液混合均匀，并使溶液盖过电极上沿约2cm以上，每隔2min读取一次电导率，直至电导率值基本不变（约需40-60h）。4．起始反应体系电导率的测定用去离子水洗净、并吹干双管电导池。在干燥的100mL磨口三角瓶中，用移液管加入25mL0.0200mol·dm-3的NaOH溶液和同数量的去离子水，混合均匀后，倒出少量溶液洗涤电导池A管和电极，

6、然后将剩余溶液倒入电导池A管(盖过电极上沿约2cm)，恒温约15min，并轻轻摇动数次，测定溶液电导率，直至不变为止，此数值即为25℃下的。5.另一温度下和的测定（1）调节恒温槽温度为(35.0±0.1)℃。待4步骤溶液中的温度恒定15min后、轻轻摇动数次，测定溶液电导率，直至不变为止，此数值即为反应体系在另一温度下的。（2）用去离子水洗净、并吹干双管电导池。重复上述3步骤，测定反应在另一温度下的。实验结束后，关闭电源。用去离子水洗净双管电导池、并取出电极置于去离子水中保存待用。五、注意事项1.本实验需用去离子水，并避免接触空气及灰尘杂质落入。2.配好的Na

7、OH溶液要防止空气中的CO2气体进入。3.乙酸乙酯溶液和NaOH溶液浓度必须相同。4.乙酸乙酯溶液需临时配制，配制时动作要迅速，以减少挥发损失。六、数据记录与处理1.将t，，数据列表。室温℃大气压Pa；（25℃）（25℃）25℃35℃25℃35℃246810121416182.以两个温度下的t对作图，分别得一直线。3.由直线的斜率计算各温度下的速率常数k和反应半衰期t1/2。4.由两温度下的速率常数，按Arrhenius公式，计算乙酸乙酯皂化反应的活化能。【思考问题】1.为什么以0.0100mol·dm-3NaOH溶液的电导率就可认为是?2.如果NaOH和CH

8、3COOC2H5溶液为浓溶液时，能否用