乙酸乙酯皂化反应速率常数

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定一、实验目的一、实验目的1、测定皂化反应中电导的变化，计算反应速率常数和活化能2、了解二级反应的特点，学会用图解法求二级反应的速率常数3、熟悉电导率仪的使用二、实验原理二、实验原理乙酸乙酯的皂化反应为二级反应：CH3COOC2H5 + NaOH = CH3COONa + C2H5OH在这个实验中，将 CH3COOC2H5和 NaOH 采用相同的浓度，设 C0为起始浓度，同时设反应时间为 t 时，反应所生成的 CH3COONa 和 C2H5OH 的浓度为x，那么 CH3COOC2H5和 NaOH 的浓度为（C0－x），即CH3COOC2H5 + NaOH = CH3COONa + C2H5OHt=0 C0 C0 0 0t=t C0-x C0-x x xt→∞ 0 0 C0 C0其反应速率的表达式为： （1）0d()d()()ddcxxk cx cxttk—反应速率常数，将上式积分，可得或 （2）0011ktcxc00()xktccx乙酸乙酯皂化反应的全部过程是在稀溶液中进行的，可以认为生成的 CH3COONa 是全部电离的，因此对体系电导值有影响的有 Na+、OH-和 CH3COO-，而 Na+在反应的过程中浓度保持不变，因此其电导值不发生改变，可以不考虑，而 OH-的减少量和 CH3COO-的增加量又恰好相等，又因为 OH-的导电能力要大于 CH3COO-的导电能力，所以系统的电导值随着反应的进行是减少的，并且减少的量与 CH3COO-的浓度的增加量成正比，设 G0—反应开始时体系的电导值，G∞—反应完全结束时体系的电导值，Gt—反应时间为 t 时体系的电导值，则有t = t 时， x =k'（G0 - Gt）t → ∞时， = k'（G0 - G∞）0ck'为比例系数。

代入动力学方程式得' 00 ' 00() [()()]ttttk GGGGcktkGGGGGG即 （3）0 01t tGGGGkct以 Gt对（G0 - Gt）/t 作图，得一直线，其斜率为 1/kC0，由此求得 k 值实验中若测得两个温度下的速率常数，有公式（4）可求得反应的活化能三、实验仪器和试剂三、实验仪器和试剂恒温水浴一套，电导率仪一台，秒表一只，羊角型电导池一支，移液管一支，试管一只，移液管（10mL）二只，移液管（2mL 带刻度）一只，容量瓶（50mL）一只，容量瓶（1000mL）一只，0.02mol.L-1 NaOH 溶液，乙酸乙酯（A.R）分子量 88.11，密度 0.9002L/ml）图 1 双管电导池四、实验步骤四、实验步骤1、乙酸乙酯的配制：取 50mL 蒸馏水加入 100mL 容量瓶中，加入乙酸乙酯 0.2mL，加水至刻度、摇匀其浓度为 0.02 mol.L-12、调节恒温水浴的温度：a211211ln()Ek kR TT打开恒温槽电源，将“测温/设定”按钮按至“设定”位置，观察设定温度是否为 30℃（如果不是 30℃，调节“温度设置”旋钮，调节温度为 30.00℃），然后将“测温/设定”按钮按至“测温”位置即可。

注意事项注意事项：注意观察水浴中的温度计读数，记录反应温度，减小反应温度的误差3、G0的测定用移液管量取 NaOH 和蒸馏水各 25mL 加入 100mL 锥形瓶中，混合均匀后置于恒温槽中恒温 10min 后测电导率 G0测定方法：打开数显电导率仪，将电极插入电导池中进行测量即可此时电导率仪显示数字就是 G0的值注意事项注意事项：电导率仪的电极须用蒸馏水冲洗擦干后方可使用；不可用力擦拭，防止电极上的铂黑脱落4、Gt的测定将 25mLNaOH 和 25mL 乙酸乙酯分别加入电导池中（两种溶液不可混合）恒温 10min 后将两种溶液混合，同时用秒表记录反应时间并在两管中混合 3~5 次把电极插入立管中，并在 5、10、15、20、25、30min 分别读取电导率 Gt5、调节恒温水浴温度为 40℃，按照步骤 4 的操作测定 G0、Gt6、实验结束后，关闭恒温水浴与电导率仪的电源；洗净电导池；用蒸馏水淋洗电导电极，并用蒸馏水浸泡好五、数据处理五、数据处理1、将 t、Gt、G0－Gt及（G0－Gt）/t 等数据列于下表：实验温度： 气压： G0: t/minGt/(ms∙cm-1)(G0-Gt)/(ms∙cm-1)[G0-Gt/t]/(ms∙cm-1∙min-1)51.7930.1410.0705101.7000.2340.0585151.6120.3220.0537201.5060.4280.0476251.4250.5090.0424301.3610.5730.0382 2、以 Gt对（G0－Gt）/t 作图，由所得直线斜率，求出反应速率常数 k。

3、求出反应的活化能随手盖上瓶塞殊为重要4、乙酸乙酯溶液要重新配制，因放置过久，能自行缓慢水解而影响结果七、思考题七、思考题1、若需测定 G∞值，可如何进行？答：干燥大试管中加入约 5 毫升 0.01 mol·dm-3 乙酸钠，恒温后（约 10 分钟）读数2、如何从实验结果来验证乙酸乙酯皂化反应为二级反应？不同温度下乙酸乙酯皂化反应速率常数文献值不同温度下乙酸乙酯皂化反应速率常数文献值t℃k(L·mol-1·min－1)t℃k (L·mol-1·min－1)t℃k (L·mol-1·min－1)153.3521246.02933310.5737163.5828256.42543411.2382173.8280266.84543511.9411184.0887277.29063612.6843194.365728 7.76243713.4702204.6599298.26223814.3007214.9723308.79163915.1783225.3039319.35224016.1055235.6559329.94574117.0847。