乙酸乙酯皂化反应速率常数.docx

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定一、 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=0C0C000t=tC0-xC0-xxxtfg00C0C0其反应速率的表达式为：气丁 二学二 k（一 X）（C - X）k—反应速率常数，将上式积分，可得1 7 、-k或 c0xc (c - x)0 0二 kt(2)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C h3coo-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 f 时， c = k' (G0 - G40 0k'为比例系数。

代入动力学方程式得了 k(G -G ) G -Gckt = o 1 = —o 1k'[(G -G ) - (G -G )] G -G0 g 0 t t g1 G - G0 tkc t(3)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l k E （1 1 ） （4）ln」二」（—-—）k R T T1 1 2可求得反应的活化能三、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） —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: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°C（如果不是30°C，调节“温度设置”旋钮，调节温度为30.00 °C）, 然后将“测温/设定”按钮按至“测温”位置即可。

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G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：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40C，按照步骤4的操作测定G6、 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/mG ms・ct/((G -G)/(m0t[G -G /t]/(ms・cm-「0tinm-1)s・cm-i)min-1)51.7930.1410.0705101.7000.2340.0585151.6120.3220.0537201.5060.4280.0476251.4250.5090.042430 1.361 0.573 0.03822、 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、 求出反应的活化能斜率 l ka= 15.59565 min-S k=l/ （15.59565x0.009687）- =6.62天、注意事範h潟度对反应速度及溶液电昱值的影响颇为显箸，应严格控制恒温-亠N曳却触黒极易抹去，必须注意保护.a3、NaOHiO^^W于空气中ffij时间愈短愈好一面喔收懸收.空气中的C®而改变其浓雪砂 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1、 若需测定G翼，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t°Ck(L・mol-i・min-1)tCk (L・mol- i・min-1)tCk (L・mol- i・min-1)153.3521246.02933310.5737163.5828256.42543411.2382173.8280266.84543511.9411184.0887277.29063612.6843194.3657287.76243713.4702204.6599298.26223814.3007214.9723308.79163915.1783225.3039319.35224016.1055235.6559329.94574117.0847。