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)

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+OH CH 3COO Na+C2H5OH在反應(yīng)過程中，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， 也可以通過間接測(cè)量溶液的電導(dǎo)率而求出。 為了處理方便起見，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，

2、 CH3COOC2H5 和 NaOH 的濃度則為（ cx ），即CH 3COOHC 2 H 5NaOHCH 3COONaC2 H 5OHt0cc00t ttc-x0c-x0xx cxxc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dx/dt=k(c-x) 2（1）式中： k 為反應(yīng)速率常數(shù)。將上式積分可得：ktx / c(cx)（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，

3、參與導(dǎo)電的離子有Na+、OH-、和 CH3COO-,而 Na+在反應(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)xK (G0G t )K'( 0t )（3）t時(shí)cK (G0G )K'( 0)（4）式中： G0 、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 t時(shí)的電導(dǎo)率； K 、 K ' 為比例常數(shù)。將（ 3）（4）式代入 (2) 式得(G0Gt )或0tc k t（5）(G tcktG )t從方程式（ 5）可

4、知，只要測(cè)定了0 、以及一組t 值以后，用0t 對(duì)tt 作圖，應(yīng)得一直線，直線的斜率 m 就是反應(yīng)速度常數(shù)k 值和原始濃度 c 的乘積。k 的單位：分 -1 摩爾 -1 升。三、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/LNaOH)0.0100 mol/LCH3COONa (新鮮配制 )0.0200 mol/LCH3COOC2H5(新鮮配制 )四、實(shí)驗(yàn)步驟1、電導(dǎo)儀的調(diào)節(jié)：2、 和 0 的測(cè)量：用 0.0100 m

5、ol/L 的 CH3裝入干凈的試管中如圖1所示，液面約高出COONa鉑黑片 1 厘米為宜。浸入 25（或 30）恒溫槽內(nèi)10 分鐘，然后接通電導(dǎo)儀，測(cè)定其電導(dǎo)，即為。按上述操作，測(cè)定 0.0100 mol/L 的 NaOH 溶液的電導(dǎo)為0 。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 C

6、H3COOC2H5 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 、的平均值。項(xiàng)目次數(shù)123平均0/ mScm 1/ mS cm 12、將 t、 t 、0t、 t、 ( 0t )/( t) 列成數(shù)據(jù)表。項(xiàng)目t/分51015202530405060t/ mS cm 1(0t ) / mS cm 1(t) / mS cm 1(0t )/( t)3、以 (0t )/(t) 對(duì) t 作圖，得一直線。由直線的斜率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