試驗(yàn)九電導(dǎo)法測(cè)定乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速率常數(shù)

1、實(shí)驗(yàn)九 電導(dǎo)法測(cè)定乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速率常數(shù)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠秒妼?dǎo)法測(cè)定乙酸乙酯皂化反應(yīng)在不同時(shí)刻的反應(yīng)物濃度，驗(yàn)證其為二級(jí)反應(yīng)并求反應(yīng)速度常數(shù)。二、實(shí)驗(yàn)原理乙酸乙酯皂化，是雙分子反應(yīng)，其反應(yīng)式為：CH3COOC2H5+Na+OHCH3C00_ Na+C2H5OH在反應(yīng)過(guò)程中，各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間而改變，不同反應(yīng)時(shí)間的 OH的濃度, 可以用標(biāo)準(zhǔn)酸進(jìn)行滴定求得，也可以通過(guò)間接測(cè)量溶液的電導(dǎo)率而求出。 為了處 理方便起見(jiàn)，在設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)將反應(yīng)物 CH3COOC2H5和NaOH采用相同濃度 c,作為起始濃度。設(shè)反應(yīng)時(shí)間為t，反應(yīng)所生成的CH3COONa和C2H5OH的濃 度為x,那麼，CH3COOC2H

2、5和NaOH的濃度則為(cx)，即CH3COOHC2H5 NaOH 二 CH3COONa C2H5OHt = 0cc00t = tc-xc-xxxt s00x f cxfc因是雙分子反應(yīng)，所以時(shí)間為t的反應(yīng)速度和反應(yīng)物濃度的關(guān)系為2dx/dt=k(c-x)(1)式中：k為反應(yīng)速率常數(shù)。將上式積分可得：kt = x/ c(c -x)(2)從式(2)中可看出，原始濃度c是已知的，只要測(cè)出t時(shí)的x值，就可算 出反應(yīng)速度常數(shù)k值。首先假定整個(gè)反應(yīng)體系是在稀釋的水溶液中進(jìn)行的，因此可以認(rèn)為CH3COONa是全部電離的，在本實(shí)驗(yàn)中我們用測(cè)量溶液的電導(dǎo)率求算 x值的變化，參與導(dǎo)電的離子有 Na+、OH-、和

3、CH3COO，而 Na+ft反應(yīng)前后濃度 不變，由于OH-不斷減少而CH3COO-不斷增加，所以，體系的電導(dǎo)值不斷下降。顯然，體系電導(dǎo)值的減少量和 CH3COONa的濃度x的增大成正比，即：t=t 時(shí)x = K (G° -GJ = K (' 0 - t)(3)c = K(G°=K'('。式中：G。 0為起始時(shí)的電導(dǎo)、電導(dǎo)率,Gt、 t為t時(shí)的電導(dǎo)、電導(dǎo)率;G：、:為tx時(shí)的電導(dǎo)率;K為比例常數(shù)。將（3） （4）式代入式得=cktoO(5)從方程式（5）可知，只要測(cè)定了 -.0、:以及一組-t值以后，用_!對(duì)QOt作圖，應(yīng)得一直線(xiàn)，直線(xiàn)的斜率m就是反應(yīng)

4、速度常數(shù) k的單位：分-1摩爾-1升k值和原始濃度c的乘積。、儀器和試劑：1、儀器:電導(dǎo)率儀1臺(tái)恒溫槽水浴1套停表1只烘干試管45支移液管15ml2支2、試劑:0.0200 mol/LNaOH（新鮮配制）0.0100 mol/LNaOH（用蒸餾水沖稀0.0200mol/L0.0100 mol/LCH3COONa (新鮮配制9)0.0200 mol/LCH3COOC2H5（新鮮配制y ）ONaOH)四、實(shí)驗(yàn)步驟1、電導(dǎo)儀的調(diào)節(jié):用0.0100 mol/L的CH3COONa裝入干凈的試管中如圖1所示，液面約高出 鉑黑片1厘米為宜。浸入25C （或30C ）恒溫槽內(nèi)10分鐘，然后接通電導(dǎo)儀，測(cè)定其電

5、導(dǎo)，即為按上述操作，測(cè)定0.0100 mol/L的NaOH溶液的電導(dǎo)為s。測(cè)量時(shí)，每一種溶液都必須重復(fù)3次取平均值。注意每次往電導(dǎo)池中裝新樣 品時(shí)，都要先用蒸餾水淋洗電導(dǎo)池及鉑黑電極三次，接著用所測(cè)液淋洗三次。3、t的測(cè)量將電導(dǎo)池的鉑黑電極浸于另一盛有蒸餾水的試管中，并置于恒溫槽恒溫。用移液管移取15毫升0.0200 mol/L NaOH溶液注入干燥試管中，用另一移液管移 取15毫升0.0200 mol/L CH3COOC2H5注入另一試管中，兩試管的管口均用塞子 塞緊，防止CH3COOC2H5揮發(fā)。將試管置于恒溫槽中恒溫10分鐘。將兩試管中 的溶液混合在一只試管中，將鉑黑電極從恒溫的蒸餾水中

6、取出并用該混合液淋洗 數(shù)次，隨即插入盛有混合液的試管中進(jìn)行電導(dǎo)時(shí)間測(cè)定，每隔5分鐘測(cè)量一次，半小時(shí)后，每隔10分鐘測(cè)量一次，反應(yīng)進(jìn)行到1小時(shí)后可停止測(cè)量。測(cè)量結(jié)束后，重新測(cè)量'.-，看是否與反應(yīng)前測(cè)量的值一致，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后， 應(yīng)將鉑黑電極浸入蒸餾水中。試管洗凈放入烘箱。五、數(shù)據(jù)處理1、計(jì)算'-0、I：的平均值。項(xiàng)旨次數(shù)123平均1k0 / mS cm忙乞/mS cm2、將 t、 t、 o-r、 t二、（s-r）/（ - ：）列成數(shù)據(jù)表項(xiàng)目"'"' - - t/一一分51015202530405060叫 / mS cm，（叫-）/mS cm（氣-Q/mS cm，（%叫）/（叫瓷co）3、以（' ' t）/（ 對(duì)t作圖，得一直線(xiàn)。由直線(xiàn)的斜率 m算出反應(yīng)速率常數(shù) k六、思考題1、為何本實(shí)驗(yàn)要在恒溫條件下進(jìn)行，