乙酸乙酯皂化反应速率常数地测定.doc

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1、乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定一、实验目的（1）通过电导法测定乙酸乙酯皂化反应速度常数。（2）求反应的活化能。（3）进一步理解二级反应的特点。（4）掌握电导仪的使用方法。二、实验原理乙酸乙酯的皂化反应是一个典型的二级反应：设在时间t时生成物浓度为x，则该反应的动力学方程式为（2-41）式中，,分别为乙酸乙酯和碱（）的起始浓度，为反应速率常数，若，则（2-41）式变为（2-42）积分（2-42）式，得（2-43）由实验测得不同时的值，则可依式（8-3）计算出不同时的值。若果值为常数，就可证明反应是二级

2、的。通常是作对图，若所得的是直线，也可证明反应是二级反应，并可从直线的斜率求出值。不同时间下生成物的浓度可用化学分析法测定（例如分析反应液中的浓度），也可以用物理化学分析法测定（如测量电导）。本实验用电导法测定值，测定的根据如下：（1）溶液中离子的电导率比离子（即）的电导率大很多（即反应物与生成物的电导率差别大）。因此，随着反应的进行，离子的浓度不断降低，溶液的电导率也就随着下降。（2）在稀溶液中，每种强电解质的电导率与其浓度成正比，而且溶液的总电导率就等于组成溶液的电解质的电导率之和。依据上述两点

3、，对乙酸乙酯皂化反应来说，反应物与生成物只有和是强电解质，乙酸乙酯和乙醇不具有明显的导电性，它们的浓度变化不致影响电导率的数值。若果是在稀溶液下反应，则式中：，是与温度、溶剂、电解质及的性质有关的比例常数；，分别为反应开始和终了时溶液的总电导率（注意这时只有一种电解质）；为时间时溶液的总电导率。由此三式，可得到（2-44）若乙酸乙酯与的起始浓度相等，将（2-44）式代入（2-43）式，得（2-45）由（2-45）式变换为（2-46）作图，由直线的斜率可求值，即,由（2-43）式可知，本反应的半衰期为

4、：（2-47）可见，两反应物起始浓度相同的二级反应，其半衰期与起始浓度成反比，由（2-47）式可知，此处亦即作图所得直线之斜率。若由实验求得两个不同温度下的速度常数k，则可利用公式（2-48）计算出反应的活化能。（2-48）一、实验仪器和药品1.仪器恒温槽1套；移液管（20ml）2支；电导仪1套；比色管(50ml)2支；双叉管1支；秒表1块；烧杯（250ml）1只；容量瓶（100ml）2只。2.药品溶液；溶液；溶液；溶液。二、实验步骤（1）了解和熟悉型电导率仪的构造和使用注意事项（2）准确配制的溶液

5、和溶液。调节恒温槽温度至25℃，调试好电导仪。将电导池（如图2-34）及的溶液和溶液浸入恒温槽中恒温待用。（3）分别取适量的溶液和溶液注入干燥的比色管中，插入电极，溶液面必须浸没铂黑电极，置于恒温槽中恒温，待其恒温后测其电导，分别为和值，记下数据。（4）取的溶液和的溶液，分别注入双叉管的两个叉管中（注意勿使两种溶液混合），插入电极并置于恒温槽中恒温。然后摇动双叉管，使两种溶液均匀混合并导入装有电极一侧的叉管之中，同时开动停表，作为反应的起始时间。从计时开始，在第、、、、、、、、分钟各测一次电导值。（

6、1）在35℃下按上述步骤四进行实验。一、实验数据及处理（1）将测得数据记录于下表：实验数据记录室温：25.0℃大气压：724.725mmHgCNaOH=0.02mol/LCCH3COOC2H5=0.02mol/Lk0=0.195S/mk∞=0.062S/m25℃t/minkt(k0-kt)/t/(S/m)/[S/(m·min)]00.1890.00000050.1820.002600100.1720.002300150.1620.002200200.1560.001950250.1490.00184

7、0300.1440.001700350.1370.001657400.1340.001525450.1280.001489根据上图可知直线方程为：由可得，直线的斜率，并且则:实验数据记录室温：35.0℃大气压：724.725mmHgCNaOH=0.02mol/LCCH3COOC2H5=0.02mol/Lk0=0.258S/mk∞=0.087S/m25℃t/minkt(k0-kt)/t/(S/m)/[S/(m·min)]00.1710.00000050.1660.018400100.1450.0113

8、00150.1350.008200200.1310.006350250.1260.005280300.1210.004567350.1190.003971400.1160.003550450.1140.003200根据上图可知直线方程为：由可得，直线的斜率，并且则:根据活化能计算公式：则有：一、实验注意事项（1）电极的引线不能潮湿，否则将测不准。（2）注意每次测量之前都应该校正。（3）进行实验时，溶液面必须浸没电极，实验完毕，一定要用蒸馏水把电极冲洗干净并放入去离子水