实验三电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数(晏威).pdf

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1、实验三电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数一、实验目的1.测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数；2.了解二级反应的特征，学会用图解法求出二级反应的速率常数。二、实验原理乙酸乙酯皂化反应属于二级反应，其化学反应方程式如下：CH3COOC2H5+NaOH=CH3COONa+C2H5OH设反应物乙酸乙酯和氢氧化钠的起始浓度相同，用c表示。反应进行到时间t时，生成物浓度为x，这时CH3COOC2H5和NaOH的浓度均为（c-x）。反应趋于完全时，生成物的浓度接近为c，反应物的浓度接近为0。设逆反应可忽略，则反应物和生成物的浓度随时间的关系为：

2、--CH3COOC2H5+OH→CH3COO+C2H5OHt＝0:cc00t=t:(c-x)(c-x)xxt→∞:→0→0→c→c则此二级反应的速率方程为dx/dt=k(c-x)(c-x)（1）积分得：kt=x/【c(c-x)】(2)显然，只要测出反应进程中t时的x值，再将c代入上式，就可得到反应速率常数k值。由于溶液的浓度很稀，故可认为CH3COONa全部电离。溶液中参与导+--+-电的离子有Na、0H、CH3COO，而Na浓度反应前后浓度无变化，OH1----浓度不断减小，CH3COO(Ac)浓度不断增大，由于0H的迁移率比

3、Ac的迁移率大得多，所以，随着反应的进行，溶液的电导将不断下降(当然电导率也下降)。-在一定范围内，可以认为体系的电导值的减少量与CH3COO的浓度x的增加量成正比，即t=t时,x=β(G0-Gt)(3)t=∞时，c=β（Gt-G∞）(4)式中G0和G∞分别为溶液起始和终了时的电导值，Gt时t时的电导值，β为比例常数。将式(3)和(4)代入式（2）得：kt=(G0-Gt)/【c（Gt-G∞）】即ckt=(G0-Gt)/（Gt-G∞）（6）从直线方程可知（6），只要测出G0、G∞以及一组Gt值，利用（G0-Gt)/（Gt-G∞）对

4、t作图，应得一直线，由斜率即可求得反应速率常数k，-1-1其单位是min·mol·L。三、仪器和试剂数字电导率仪、恒温水浴、移液管、锥形瓶、0．020mol/L的NaOH溶液、0．010mol/L的CH3COONa溶液和0．020mol/L的CH3COOC2H5溶液。四、实验步骤。（1）开启恒温水浴，调至所定实验温度（35C）。(2)按实验要求调节电导率仪。(3)G0的测量向干净、烘干的锥形瓶A中加入25.00ml0．020mol/L的NaOH溶液，2加25.00ml水稀释一倍，再将铂黑电极用待测液淋洗2次后，插入A瓶中，将锥形

5、瓶A置于恒温水浴中，恒温约10min，然后测量溶液的电导率，读3次，取平均值。注意要先用待测溶液校对，然后打到测定档进行测定。（4）G∞的测量由于实验过程不可能进行到t→∞，且反应也并非完全不可逆，所以常用0．010mol/LCH3COONa溶液的电导率作为G∞。向干净、烘干的锥形瓶B中加入50ml左右0．010mol/L的CH3COONa溶液，恒温约10min，然后测量溶液的电导率。(5)Gt的测量向预先洗净、烘干的锥形瓶C和D中分别移入25.0ml0．020mol/L的NaOH溶液和0．020mol/L的CH3COOC2H5

6、溶液，在恒温水浴中恒温10min。恒温10min后，将C中的溶液倒入D中，混合均匀，立即测量其电导值。每隔2min读一次数据，直至电导值基本不变。该反应需要45min—1h。（6）反应结束后，倾去反应，洗净仪器。五数据处理：1）数据记录表1Go和G∞（t=35℃）NaOH的电导率Go(us/cm)平均值(us/cm)CH3COONa的电导率G∞(us/cm)3平均值(us/cm)表2Gt（t=35℃）时间（min2468101214161820222426Gt(us/cm)(Go-Gt)/(Gt-G∞）时间（min2830323

7、4363840424446485052Gt(us/cm)(Go-Gt)/(Gt-G∞）以(Go-Gt)/(Gt-G∞)-t/min做图，根据斜率，求出速率常数k由于初始浓度c=0.02mol/L,乙酸乙酯速率常数k=斜率/0.02讨论：1．为什么可用稀释所配Na0H溶液1倍的电导代替反应开始时的电导。2．在本实验中参加反应物质的起始浓度是多少?是否就是所配乙酸乙酯的4浓度?3．为什么要使两种反应物的浓度相等?4．用作图外推法求Go与测定反应开始时相同Na0H浓度所得Go是否一致?5