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1、实验二十四电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数一、实验目的及要求1测定皂化反应中电导的变化，计算反应速率常数。2认识二级反应的特色，学会用图解法求二级反应的速率常数。3熟习电导率仪的使用。二、实验原理乙酸乙酯皂化反应是一个典型的二级反应CH3COOC2H5OHCH3COOC2H5OHt0ab00ttaxbxxx反应速率方程为dxk(ax)(bx)（1）dt式中：a,b分别表示两反应物的初始浓度，x表示经过时间t后耗费的反应物浓度，k表示反应速率常数。为了数据办理方便，设计实验使两种反应物的初步浓度同样，即a=b,此时（1）式可以写成dxk(ax)2（2）dt积分得：k1x（3）ta(ax)由（3
2、）式可知，只要测得t时刻某一组分的浓度即可求得反应速率常数。测定该反应系统组分浓度的方法很多，本实验使用电导率仪丈量皂化反应进度中系统电导随时间的变化，在整个反应系统中可近似以为乙酸乙酯和乙醇是不导电的，反应过程中溶液电导率的变化完整部是因为反应物OH-不停被产物CH3OO-所代替而引起的。而OH-的电导率比CH3COO-大得多，因此，跟着反应的进行，OH-浓度不停减小，溶液电导率不停降低。别的，在稀溶液中，每种强电解质的电导率与其浓度成正比，并且溶液的总电导率等于构成溶液的电解质的电导率之和。基于上述两点假设，再考虑到反应开始时溶液电导率0完整由NaOH贡献，反应结束后溶液电导率完整由CH3
3、COONa贡献。则对于稀溶液反应来说，令0、t和分别表示反应初步时、反应时间t时和反应中了时反应系统的电导率。明显0是浓度为a的NaOH溶液的电导，是浓度为a的CH3COONa溶液的电导率，t是浓度为(a-x)的NaOH溶液与浓度为x的CH3COONa溶液的电导率之和。由此可获取以下关系式：162axxt0a（4）a由（4）式可得：xa将（5）式代入（3）式，得：0t0（5）0takt（6）t或10t（7）ttak由（6）和（7）式可以看出，以0t对t作图，或以t对0t作图均可得一条直tt线，由直线斜率可求得速率常数，后者无需测得值。若在不一样得温度下测得反应速率常数，则可依据Arrheniu
4、s公式：或求得反应的活化能E。lnk2E(T2T)1（8）k1RTT12lnkE1（9）BRT三、仪器与试剂仪器：恒温水浴1套，DDSJ-308A型电导率仪1套，秒表1块，双管电导池1个，移液管(20ml)2支，容量瓶(100ml)1个，锥形瓶(150ml)1个，大试管2个试剂：NaOH(解析纯)，CH3COOC2H5(解析纯)，CH3COONa(解析纯)四、实验步骤1温度设置及溶液配制调理恒温槽温度为250.05。计算配制0.02mol.L-1CH3COOC2H5溶液，0.02mol.L-1NaOH溶液，0.02mol.L-1CH3COONa溶液各100mL。20测定按电导率仪说明书校订仪器
5、。取适当0.02mol.L-1NaOH溶液放入干净的大试管中，加入等体积的水稀释，将电极插入塞好，置于恒温水浴槽中，恒温10分钟左右测定其电导率，直至稳固不变时为止，即为25时的0。1633t测定20ml0.02mol.L-1CH3COOC2H5溶液和20ml0.02mol.L-1NaOH溶液分别注入双管电导池中的直管和支管。将电极插入直管，置于恒温槽恒温约10分钟，而后使双管中两种溶液混杂，并完整倒入装有电极一侧的直管中。同时打开秒表计时，作为反应初步时间。由计时开始在第2，4，6，8，10，15，20，25，30，40分钟测其电导率。4的测定20ml0.01mol.L-1CH3COONa溶
6、液注入大试管。将电极插入直支管，置于恒温槽恒温约10分钟左右测定其电导率，直至稳固不变时为止，即为25时的。5、调理恒温槽温度在350.05重复上述步骤测定其0、t和。五、注意事项图1皂化反应器1空气中的CO2会溶入蒸馏水和配制的NaOH溶液而使溶液浓度发生改变。CH3COOC2H5溶液久置会缓慢水解。而水解产物之一，CH3COOH会部分耗费NaOH，所以，本实验所用蒸馏水应是新煮沸的，所配溶液应是新鲜配制的。2电极不使用时应浸泡在蒸馏水中，用时用滤纸轻轻沾干水分，不行用纸擦抹电极上的铂黑（省得影响电导池常数）。3NaOH和CH3COOC2H5的初步浓度一定相等。4实验所需的溶液均需要暂时配制
7、，六、数据记录和办理1将实验数据记录于下表：室温：大气压：0(25)：(25)：0(35)：(35)：2535t(min)t(0t)tt(min)t(0t)t2以t对(0t)t作图或0t对t作图，由直线斜率求速率常数值。t3计算反应活化能。164七、思虑题1反应进度中溶液的电导为何发生变化？2为何0可以以为是-10.01mol.LNaOH溶液的电导？3假如以0t对t作图求，还需知道，如何测定简略？t4本实验为何采纳稀溶液，浓溶液可否？5假如NaOH和CH3COOC2H5的初步浓度不等，该如何计算k值？6本实验中，应如何对电导率仪进行校订？八、文件参照值K20C7.23102dm3mol1s1；
8、K30C0.135dm3mol1s1E46.1KJmol1摘自日本化学会编，化学便览，第二版，1875：1039不一样温度下乙酸乙酯皂化反应速率常数文件值t1t1t1k(Lmol-1min)k(Lmol-1min)k(Lmol-1min)153.3521246.02933310.5737163.5828256.42543411.2382173.8280266.84543511.9411184.0887277.29063612.6843194.3657287.76243713.4702204.6599298.26223814.3007214.9723308.79163915.1783225.3039319.35224016.1055235.6559329.94574117.0847165
