實驗4-電導(dǎo)法測定乙酸乙酯的皂化反應(yīng)速率常數(shù)

電導(dǎo)法測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速率常數(shù)【實驗?zāi)康摹浚?）學(xué)習(xí)電導(dǎo)法測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的原理和方法以及活化能的測定方法；（2）了解二級反應(yīng)的特點，學(xué)會用圖解計算法求二級反應(yīng)的速率常數(shù)；（3）熟悉電導(dǎo)儀的使用。【實驗原理】（1）速率常數(shù)的測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)時典型的二級反應(yīng)，其反應(yīng)式為：CH3COOC2H5＋NaOH=CH3OONa＋C2H5OHt=0c0c000t=tctctc0-ctc0-ctt=∞00c0c0則，c為反應(yīng)任一時刻的濃度。積分并整理得速率常數(shù)k的表達式為：假定此反應(yīng)在稀溶液中進行，且CH3COONa全部電離，則參加導(dǎo)電離子有Na＋、OH－、CH3COO－，而Na＋反應(yīng)前后不變，OH－的遷移率遠遠大于CH3COO－。隨著反應(yīng)的進行，OH－不斷減小，CH3COO－不斷增加，所以體系的電導(dǎo)率不斷下降，且體系電導(dǎo)率（κ）的下降和產(chǎn)物CH3COO－的濃度成正比。令κ0、κt和κ∞分別為0、t和∞時刻的電導(dǎo)率，則：t=t時，c0–ct=K(κ0-κt)K為比例常數(shù)t→∞時，c0=K(κ0-κ∞)聯(lián)立以上式子，整理得：可見，即已知起始濃度c0，在恒溫條件下，測得κ0和κt，并以κt對作圖，可得一直線，則直線斜率，從而求得此溫度下的反應(yīng)速率常數(shù)k。（2）活化能的測定原理：因此只要測出兩個不同溫度對應(yīng)的速率常數(shù)，就可以算出反應(yīng)的表觀活化能。【儀器與試劑】電導(dǎo)率儀1臺，鉑黑電極1支，人形試管2支，直行試管2支，恒溫槽1臺，移液管3支，0.0200mol/LNaOH，0.0200mol/LCH3COOC2H5，0.0100mol/LCH3COONa（均新鮮配制）?！緦嶒灢襟E】（1）恒溫槽中注入適量的水，調(diào)節(jié)恒溫槽的溫度在25.0℃，穩(wěn)定一段時間。（2）安裝調(diào)節(jié)好電導(dǎo)率儀，量程調(diào)至2mS·cm-1；按下校準(zhǔn)按鈕，參照電導(dǎo)率儀上標(biāo)注的基準(zhǔn)值進行校準(zhǔn)（電極置于空氣中即可），然后打到測量檔。（3）κt的測定在人字形試管的兩側(cè)支管中分別用移液管移入10mL0.0200mol/LNaOH和10mL0.0200mol/LCH3COOC2H5（注意試管不要傾倒致使兩側(cè)溶液混合），用橡皮塞塞緊試管口，并置于恒溫槽中恒溫10min左右。將NaOH溶液迅速傾倒注入CH3COOC2H5溶液中（此時啟動秒表），充分混合后繼續(xù)置恒溫槽中，并插入電極（溶液必須將電極頭浸沒），從計時起2min時開始讀κt值，以后每隔2min讀一次，至40min時（電導(dǎo)率基本不變）可停止測量。（4）κ0的測定在κt的測定過程中，另外取一支直行試管，分別準(zhǔn)確移取10mL0.0200mol/LNaOH溶液和10mL蒸餾水（充分混合），置于恒溫槽中恒溫10min左右，插入電極，測定其電導(dǎo)率κ0。（5）κ∞的測定在κt的測定過程中，另外取一支直行試管，移取0.0100mol/LCH3COONa約20mL，置于恒溫槽中恒溫10min左右，插入電極，測定其電導(dǎo)率κ∞。（6）反應(yīng)活化能的測定將恒溫槽溫度調(diào)至35℃，恒溫條件下，用上述步驟測定35℃下的κt值。由兩個不同溫度下的κt值即可求出反應(yīng)的表觀活化能Ea?！緮?shù)據(jù)處理】（1）求25.0℃的反應(yīng)速率常數(shù)k298.15K，將實驗數(shù)據(jù)及計算結(jié)果填入下表：恒溫溫度=25.0℃κ0=2.08mS·cm-1V乙酸乙酯=10.00mL[乙酸乙酯]=0.0100mol/LVNaOH=10.00mL[NaOH]=0.0100mol/Lt(min)κt(ms·cm-1)κ0-κt(ms·cm-1)(ms·cm-1·min-1)21.4