實驗七乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測定

1、實驗七乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測定日期：2008-06-18來源： 作者：字體：大中小乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測定一、目的及要求1、測立皂化反應(yīng)中電導(dǎo)的變化，計算反應(yīng)速率常數(shù)。2、了解二級反應(yīng)的特點，學(xué)會用圖解法求二級反應(yīng)的速率常數(shù)。3、熟悉電導(dǎo)率儀的使用。二、原理乙酸乙酯的皂化反應(yīng)為二級反應(yīng)：CH3COOC2H5+NaOH=CH3COONa+C2H5OH在這個實驗中，將CH3COOC2H5和NaOH采用相同的濃度，設(shè)a為起始濃度，同時設(shè) 反應(yīng)時間為t時，反應(yīng)所生成的CHjCOONa和C2HQH的濃度為x,那么CH3COOC2H,和 NaOH的濃度為(a-x), K卩CH<OOC2H

2、5+NaOH= CH3COONa+ C2H5OH1=0 時,aa00t=t 時，a-xa-xxx8 時，00aa其反應(yīng)速度的表達(dá)式為：dx/dt=k (a-x) 2k反應(yīng)速率常數(shù)，將上式積分，可得kt=x/a (a-x) *乙酸乙酯皂化反應(yīng)的全部過程是在稀溶液中進(jìn)行的，可以認(rèn)為生成的CHCOONa是全 部電離的，因此對體系電導(dǎo)值有影響的有Na+、OH-和CH3COO ,而Na+、在反應(yīng)的過程中 濃度保持不變，因此其電導(dǎo)值不發(fā)生改變，可以不考慮，而OH啲減少量和CHCOO的增 加量又恰好相等，又因為OH啲導(dǎo)電能力要大于CH3COO的導(dǎo)電能力，所以體系的電導(dǎo)值 隨著反應(yīng)的進(jìn)行是減少的，并且減少的量

3、與CHsCOO的濃度成正比，設(shè)Lo反應(yīng)開始時體 系的電導(dǎo)值，Loo反應(yīng)完全結(jié)朿時體系的電導(dǎo)值，4反應(yīng)時間為t時體系的電導(dǎo)值，則有 曰時， x=k' (U-Lt)oc時， a=k' (L()-L8)k，為比例系數(shù)。代入*式得L(=l/kaX (Lo-L<) /t+ Leo以匚對（U-U）/t作圖，得一直線，英斜率為1/ka,由此求得k值。三、實驗儀器和試劑恒溫水浴一套，電導(dǎo)率儀一臺，秒表一只，羊角型電導(dǎo)池一支，移液管一支，試管一只， 移液管（10mL）二只,移液管（2mL帶刻度）一只，容量瓶（50mL）只,容量瓶（lOOOmL） 一只，0.1 mol NaOH 溶液,乙酸乙

4、酯（A.R）分子§88.11,密度0.9002L/ml）oK1：電源開關(guān)K4：校正調(diào)肖K7：電極常數(shù)調(diào)節(jié)K2：高周、低周開關(guān)K5：量程選擇開關(guān)C1：電極插口K3：校正、測量開關(guān)四.實驗步驟K6：電容補(bǔ)償調(diào)節(jié)C2： 10亳伏輸出1. 溶液的配制1. 1氫氧化鈉溶液的配制用移液管吸取10 mL NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液于50mL容量瓶中稀釋至刻度，搖勻。1. 2乙酸乙酯的配制（4組配1瓶）乙酸乙酯的亳升數(shù)二（NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度/5） X88. 111/0.9先取500mL蒸錨水加入lOOOmL容量瓶中，加入計算所得的乙酸乙酯的亳升數(shù)，加水稀釋至刻 度搖勻。2. 將恒溫槽的溫度調(diào)至25°

5、;C2. 1打開恒溫槽電源，看設(shè)定溫度的黃字如果是25°C可不調(diào)，直接打開電源即可（如果不是 25°C按功能鍵，使紅色數(shù)字變成SP,這時按升溫，降溫鍵，使黃字變?yōu)?5.00）。然后 按功能鍵使其顯示溫度。3. L。的測定用移液管量取NaOH和蒸餡水各lOmL加入試管中，置于恒溫槽中恒溫。待恒溫10分鐘測 電導(dǎo)率。測定方法：打開數(shù)顯電導(dǎo)率儀，儀器自動顯示標(biāo)準(zhǔn)。將電極插入試管中，將溫度補(bǔ)償調(diào)至25C。將 電導(dǎo)池常數(shù)調(diào)到對應(yīng)位置（如常數(shù)為0.98,常數(shù)調(diào)為9.8）O按動“標(biāo)準(zhǔn)/測屋”鍵，進(jìn)行測 量，此時電導(dǎo)率儀顯示數(shù)字就是L。的值（用蒸館水沖洗電極后擦干備用）。4. J的測定將l

6、OmLNaOH和10mL乙酸乙酯分別加入羊角型電導(dǎo)池中（兩種溶液不能混合）。恒溫十分 鐘后將兩種溶液混合，同時用秒表記錄下反應(yīng)時間。并在兩管中混合3次。把電極插入立管 中，并在2、4、6、9、12、15、20、25、30、40、50、60分鐘讀取電導(dǎo)率L：。12組數(shù)讀完后 關(guān)閉恒溫槽電源，關(guān)閉電導(dǎo)率儀。實驗結(jié)束。實驗完畢后，洗凈電導(dǎo)池。用蒸懈水淋洗電導(dǎo)電極，并用蒸館水浸泡好。五、數(shù)據(jù)處理1、將t、S Lo-Lt及（Lo-L.） /t等數(shù)據(jù)列于下表：實驗溫度：25°C氣壓：98.39kPa Lo： 1.934 ms/cmt/minLt. rms-cm 1 )(L0-Lt) / (ms-

7、cm_1)Lo_Lt/t/ (ms-cm':-min)21. 7930. 1410. 070541. 7000. 2340. 058561. 6120. 3220. 053791.5060. 4280. 0476121. 4250. 5090.0424151. 3610. 5730. 0382201.2780. 6560. 0328251. 2140. 7200. 0288301. 1590. 7750.0258401.0750.8590.0215501.0220.9120. 0182600. 9810. 9530.01592、以L（對（Lo-U） /t作圖，由所得直線斜率,求出反應(yīng)速

8、率常數(shù)k。斜率 1 ka= 15.59565 k=l ( 15.59565x0.009687) =6.62L-mon-min_1.1、溫度對反應(yīng)速度及沼液電做g的彫響頗為顯著，應(yīng)嚴(yán)洛控制恒濕。屮 厶電勰朗迫墨極易抹去，必須注意保護(hù)。3、具匹歸浴液露貫于空氣中的時間愈恿愈好一面劇遲.炊空氣中的CO,而改變其濃雪回隨手蓋上瓶塞殊為重要。4、乙酸乙酯溶液要重新配制，因放置過久，能自行緩慢水解而影響結(jié)果。七、思考題1、若需測定Lr值，可如何進(jìn)行？答：干燥大試管中加入約5毫升0.01 mol-dnr3乙酸鈉，恒溫后（約15分鐘）讀數(shù)。2、若欲計算本反應(yīng)的活化能，作何種測泄？答：若由實驗求得兩個不同溫度下得速率常數(shù)k,則可利用公式：；_E（11訃算出反應(yīng)的活化能E°不同溫度下乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)文獻(xiàn)值t°Ck(L-mol1 min !)tttck (L-mol1 min r)t°Ck(Lmolmin J)1533521246.02933310.5737163.5828256.42543411.2382173.8280266.84543511.9411184.0887277.2906