实验4 电导法测定乙酸乙酯的皂化反应速率常数

《实验4 电导法测定乙酸乙酯的皂化反应速率常数》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数【实验目的】（1）学习电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的原理和方法以及活化能的测定方法；（2）了解二级反应的特点，学会用图解计算法求二级反应的速率常数；（3）熟悉电导仪的使用。【实验原理】（1）速率常数的测定乙酸乙酯皂化反应时典型的二级反应，其反应式为：CH3COOC2H5＋NaOH=CH3OONa＋C2H5OHt=0c0c000t=tctctc0-ctc0-ctt=∞00c0c0则，c为反应任一时刻的浓度。积分并整理得速率常数k的表达式为：假定此反应在稀溶液中进行，且CH3COONa全部电离，则参加导电离子有Na＋、OH

2、－、CH3COO－，而Na＋反应前后不变，OH－的迁移率远远大于CH3COO－。随着反应的进行，OH－不断减小，CH3COO－不断增加，所以体系的电导率不断下降，且体系电导率（κ）的下降和产物CH3COO－的浓度成正比。令κ0、κt和κ∞分别为0、t和∞时刻的电导率，则：t=t时，c0–ct=K(κ0-κt)K为比例常数t→∞时，c0=K(κ0-κ∞)联立以上式子，整理得：可见，即已知起始浓度c0，在恒温条件下，测得κ0和κt，并以κt对作图，可得一直线，则直线斜率，从而求得此温度下的反应速率常数k。（2）活化能的测定原理：因此只要测出两个不同温度对应的速率常

3、数，就可以算出反应的表观活化能。5【仪器与试剂】电导率仪1台，铂黑电极1支，人形试管2支，直行试管2支，恒温槽1台，移液管3支，0.0200mol/LNaOH，0.0200mol/LCH3COOC2H5，0.0100mol/LCH3COONa（均新鲜配制）。【实验步骤】（1）恒温槽中注入适量的水，调节恒温槽的温度在25.0℃，稳定一段时间。（2）安装调节好电导率仪，量程调至2mS·cm-1；按下校准按钮，参照电导率仪上标注的基准值进行校准（电极置于空气中即可），然后打到测量档。（3）κt的测定在人字形试管的两侧支管中分别用移液管移入10mL0.0200mol/

4、LNaOH和10mL0.0200mol/LCH3COOC2H5（注意试管不要倾倒致使两侧溶液混合），用橡皮塞塞紧试管口，并置于恒温槽中恒温10min左右。将NaOH溶液迅速倾倒注入CH3COOC2H5溶液中（此时启动秒表），充分混合后继续置恒温槽中，并插入电极（溶液必须将电极头浸没），从计时起2min时开始读κt值，以后每隔2min读一次，至40min时（电导率基本不变）可停止测量。（4）κ0的测定在κt的测定过程中，另外取一支直行试管，分别准确移取10mL0.0200mol/LNaOH溶液和10mL蒸馏水（充分混合），置于恒温槽中恒温10min左右，插入电极

5、，测定其电导率κ0。（5）κ∞的测定在κt的测定过程中，另外取一支直行试管，移取0.0100mol/LCH3COONa约20mL，置于恒温槽中恒温10min左右，插入电极，测定其电导率κ∞。（6）反应活化能的测定将恒温槽温度调至35℃，恒温条件下，用上述步骤测定35℃下的κt值。由两个不同温度下的κt值即可求出反应的表观活化能Ea。【数据处理】（1）求25.0℃的反应速率常数k298.15K，将实验数据及计算结果填入下表：恒温温度=25.0℃κ0=2.08mS·cm-1V乙酸乙酯=10.00mL[乙酸乙酯]=0.0100mol/LVNaOH=10.00mL[N

6、aOH]=0.0100mol/Lt(min)κt(ms·cm-1)κ0-κt(ms·cm-1)(ms·cm-1·min-1)21.4180.6620.33141.4240.6560.16461.4070.6730.11281.3840.6960.08705101.3610.7190.0719121.3390.7410.0618141.3180.7620.0544161.2980.7820.0489181.2800.8000.0444201.2630.8170.0409221.2470.8330.0379241.2330.8470.0353261.2190.86

7、10.0331281.2060.8740.0312301.1950.8850.0295κt对作图，求出斜率m，并由求出速率常数。m=3.386，k298.15K=1/(mc0)=1/(3.386×0.0100)L·mol-1·min-1=29.5L/(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℃的反应速率常数k308.15K，并计算反应的表观活化能Ea：恒温温度=35.0℃κ0=2.42mS·cm-1V乙酸乙酯=10.00mL[乙酸乙酯]=0.0100mol/LVNaOH=10.00mL[NaOH

8、]=0.0100mol/Lt(min)