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乙酸乙酯的皂化反应

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1、乙酸乙酯皂化反应动力学1 目的1) 了解二级反应的特点。2) 用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数。3) 由不同温度下的反应速率常数求反应的活化能。2 原理乙酸乙酯在碱性水溶液中的水解反应即皂化反应，反应是二级反应，反应速率与CHCOOCH及NaOH的浓度成正比。用a、b分别表示乙酸乙酯和氢氧化钠3 2 5的初始浓度，x表示在时间间隔t内反应了的乙酸乙酯或氢氧化钠的浓度(亦1)2)3)为生成物浓度)。反应速率二 k (a - x)(b 一 x) dtk为反应速率常数，当a = b时，上式为积分上式得1xk =ta (a - x)4)改变实验温度，求得不同温度下的k值，根据Arrhenius方程的不定积分式ln k = a + C RT以lnk对1 /T作图，得一直线，从直线斜率可求得E。a本实验通过测量溶液的电导率k代替测量生成物浓度x。一定温度下，在稀溶液中反应，K、K、K为溶液在t = 0、t = t、t = 8时的电导率，A、A分别 0tg12是与 NaOH、CH COONa 电导率有关的比例常数(与温度、溶剂等有关)，于是3t=0，k = A a01t=t， k = A

2、(a x) + A xt12t =汽 k = A ag2由此得k -k = (A - A )xx = (k -k )：(A - A )0t120t 12k -k =(A A )(a x)(a x) = (k-k). (A A )tg12tg12k - kK = 04 +Kt kat g以K对0 -K t)作图为一直线，斜率为丄，由此可求出k。t tka3 仪器和试剂恒温槽电导率仪电导电极滴定管（碱式）容量瓶100、50ml 乙酸乙酯（A.R.）叉形电导池移液管10、25mlNaOH 溶液（约 0.04 moldm-3）4 实验步骤1）调节恒温槽至25C。2）配制100ml浓度约0.02 mol dm-3的乙酸乙酯水溶液3）配制100ml与上面所配乙酸乙酯溶液浓度相同的NaOH水溶液。4）K的测量：用移液管取与乙酸乙酯浓度相同的NaOH溶液25.00ml,加入0到洁净的50ml容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，。取此溶液一部分放入到洁净干燥的叉形电导池直支管中,用部分溶液淋洗电导电极,将电导电极放入到叉形电导池直支管中。将叉形电导池放入到恒温槽中恒温。10min以后，读取记录电导

3、率值。5）k的测量：乙酸乙酯溶液10ml，加入叉形电导池直支管中，NaOH溶液t10ml，加入到同一叉形电导池侧支管中。恒温10min以后，在恒温槽中将两支管中的溶液混和均匀，混和溶液的同时启动秒表开始计时。在第3min时读取溶液电导率值，测量持续30min。6）调节恒温槽至35C，测量35C时k，测量35C时k 。0t7）测量完毕，洗净玻璃仪器，将电极用去离子水洗净，浸入去离子水中保存。5 数据记录及处理初始浓度 a =9.95X10-3 moldm-3t/min25CKt25CK -K35CKt35CK -K0tt0tt030350354003269518.88889297031.666676247215.63889258726.472229228813.83333236421.7777812215312.25220318.5694415204511208616.155561819579.981481199614.29632118829.150794192312.833332418168.465278186411.638892717607.87037181910.6234630

4、171643.96667177658.8以K对t作图，如下:tt(KoKt)/t/(us/min) 25 Kt-(Ko-Kt)/t 35 Kt-(Ko-Kt)/t线性(25 Kt-(Ko-Kt)/t)线性(35 Kt-(Ko-Kt)/t)(1)25C 时由图可知：丄=15.001min-i ka计算得：k=l/15.001/0.0095=6,6997L mol-i.min-i理论值：k =6.4254L mol-1. min-1理论相对误差=166997164245 x 100% = 4.3%6.4245(2) 35C时由图可知：1 =8.7635min-ika计算的：k=1/8.7635/0.0095=12.3720L moZmin-i理论值：k =11.9411L mol-1. min-1理论相对误差=112凹2口竺1! x 100% = 4.3%11.94113）计算活化能 EaEIn k a + CRTln k / k12Ea 11(R T T12Ea Rln k / kT T1212Ea 298.15 x 308.15 x 8.3140 x ln6.6997/12.3720 46.852kJ/mol 298,15-308.15理论值（由k1， k2理论值带入公式求出）：Ea=47.34kJ/mol47.34相对误差二也D6852! x 100% = 1.03%六实验总结：1）由两组数据的 Ktt 图可知温度较高时，溶液的电导率较大，随时间的变化减小的也相对较快，尤其在前几组数据中最为明显。有实验结果来看35摄氏度的反应速率常数比25 摄氏度的反应速率常数大，由此可知温度越高反应速率越快，但是温度对该反应的活度没有影响。2）在计算斜率时，发现第一组数据和后面数据不能很好的吻合，因此舍去后作图求斜率。看到相关资料上做出的图线，第一组数据也有明显偏离，猜想是因为刚开始反应时NaOH溶液浓度相对偏大，电导率与电解质浓度成正比的关系有较大的偏差。相关资料中图：本次实验图：

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