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1、乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定第1页，共23页，编辑于2022年，星期四一、实验目的一、实验目的a.用电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数及活用电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数及活化能。化能。b.了解二级反应的特点。了解二级反应的特点。c.了解电导率仪的构造，掌握其使用方法。了解电导率仪的构造，掌握其使用方法。第2页，共23页，编辑于2022年，星期四二、实验原理二、实验原理1.二级反应二级反应乙酸乙酯皂化反应是典型的二级反应，乙酸乙酯皂化反应是典型的二级反应，CH3COOC2H5NaOHCH3COONaC2H5OH在反应过程中，各物质的浓度随时间而改变（注：在反应过程中，各物质的浓度随时间而
2、改变（注：Na离子在反应前后浓度不变）。若乙酸乙酯的初始浓度与氢氧化离子在反应前后浓度不变）。若乙酸乙酯的初始浓度与氢氧化钠的初始浓度相同均为钠的初始浓度相同均为C0，当时间为，当时间为t时，各生成物的浓度均时，各生成物的浓度均为为x。第3页，共23页，编辑于2022年，星期四 CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+C2H5OH t=0，C0 C0 0 0t=t，C0-x C0-x x xt=，0 0 C0 C0第4页，共23页，编辑于2022年，星期四2.电导法电导法首先假定整个反应体系是在接近首先假定整个反应体系是在接近无限稀释无限稀释的水溶液中进的水溶液中进行的，因此可以认为行
3、的，因此可以认为CH3COONa和和NaOH是是全部电离全部电离的，而的，而CH3COOC2H5和和C2H5OH认为认为完全不电离完全不电离。在此前提下，本。在此前提下，本实验用测量溶液实验用测量溶液电导率的变化电导率的变化来取代测量浓度的变化。显然，来取代测量浓度的变化。显然，参与导电参与导电的离子有的离子有Na+、CH3COO-和和OH-,而而Na+在在反应前后反应前后浓度不变浓度不变,OH-的迁移率比的迁移率比CH3COO-大得多。随着时间的增加，大得多。随着时间的增加，OH-不断不断减少减少，CH3COO-不断不断增加增加，所以，体系的电导值不，所以，体系的电导值不断断下降下降。第5页
4、，共23页，编辑于2022年，星期四当当t=0时体系总电导率时体系总电导率0第6页，共23页，编辑于2022年，星期四同理同理a.当当t=时体系总电导率时体系总电导率第7页，共23页，编辑于2022年，星期四b.当当t=t时体系总电导率时体系总电导率t第8页，共23页，编辑于2022年，星期四严格地讲，摩尔电导率与浓度是严格地讲，摩尔电导率与浓度是有关有关的，但按前面假设，可近的，但按前面假设，可近似认为：似认为：第9页，共23页，编辑于2022年，星期四第10页，共23页，编辑于2022年，星期四第11页，共23页，编辑于2022年，星期四第12页，共23页，编辑于2022年，星期四第13页
5、，共23页，编辑于2022年，星期四3.活化能活化能a.反应速率系数反应速率系数k与温度与温度T的关系符合阿仑尼乌斯公式：的关系符合阿仑尼乌斯公式：b.测定不同温度下的测定不同温度下的k值，就可以求出值，就可以求出Ea。第14页，共23页，编辑于2022年，星期四三、实验仪器与药品三、实验仪器与药品A.仪器：仪器：DDSJ-308A型电导率仪型电导率仪1台、台、恒温槽恒温槽1套、套、混合反应器混合反应器1支、支、电导电极电导电极1个、个、25ml移液管移液管2支、支、洗耳球洗耳球1个、个、250ml、100ml、50ml容量瓶各容量瓶各1个、个、大试管大试管1支。支。B.药品：药品：分析纯的氢
6、氧化钠和乙酸乙酯、酚酞指示剂。分析纯的氢氧化钠和乙酸乙酯、酚酞指示剂。第15页，共23页，编辑于2022年，星期四1.氢氧化钠溶液的配制氢氧化钠溶液的配制四、实验步骤四、实验步骤a.用用250ml容量瓶配制容量瓶配制NaOH溶液溶液(采用天平称量采用天平称量)。c=0.10.15Mb.将配制好的将配制好的NaOH溶液用人工手动滴定管和酚酞指示溶液用人工手动滴定管和酚酞指示剂在室温下进行浓度测定。剂在室温下进行浓度测定。(草酸标定草酸标定)第16页，共23页，编辑于2022年，星期四2.乙酸乙酯溶液的配制乙酸乙酯溶液的配制a.配制配制100ml乙酸乙酯溶液，使其浓度与氢氧化钠标准溶乙酸乙酯溶液，
7、使其浓度与氢氧化钠标准溶液液浓度相同浓度相同。b.采用采用差量差量法，在精密天平法，在精密天平(0.0001)上配制。上配制。c.配制方法如下：在配制方法如下：在100ml容量瓶容量瓶中装中装13体积的水体积的水，用滴，用滴管加入所需的乙酸乙酯体积，加水至刻度，混合均匀待用。管加入所需的乙酸乙酯体积，加水至刻度，混合均匀待用。第17页，共23页，编辑于2022年，星期四3.仪器准备仪器准备打开打开恒温槽和电导仪恒温槽和电导仪。4.测测0将将稀释一倍稀释一倍的的NaOH溶液溶液25m1置于电导管中置于电导管中测定。测定。5.测量测量-t=256.测量测量-t=30第18页，共23页，编辑于202
8、2年，星期四将混合反应器置于将混合反应器置于20恒温槽中，恒温槽中，混合反应器如图所示。用移液管混合反应器如图所示。用移液管取取25mlNa0H标准溶液置于标准溶液置于1池中，池中，再取再取25m1乙酸乙酯溶液置于乙酸乙酯溶液置于2池池中，将电导电极插入中，将电导电极插入2池。恒温池。恒温约约10分钟后，迅速用洗耳球使分钟后，迅速用洗耳球使1、2池中的溶液混合均匀。约池中的溶液混合均匀。约40分分钟即可停止实验。钟即可停止实验。第19页，共23页，编辑于2022年，星期四第20页，共23页，编辑于2022年，星期四第21页，共23页，编辑于2022年，星期四1.测定电导率的变化。采集测定电导率的变化。采集10-15组数据，列成表格。组数据，列成表格。2.以以t对对(0t)/t作图作图，由直线斜率求出相应温度，由直线斜率求出相应温度下的反应速率系数下的反应速率系数k。3.求出活化能求出活化能Ea。五、实验数据处理五、实验数据处理第22页，共23页，编辑于2022年，星期四参考资料：参考资料：1.实验视频：实验视频：http:/