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1、实验七实验七 乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定日期：2008-06-18来源：作者：字体：大 中 小乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定一、目的及要求一、目的及要求1、测定皂化反应中电导的变化，计算反应速率常数。2、了解二级反应的特点，学会用图解法求二级反应的速率常数。3、熟悉电导率仪的使用。二、原理二、原理乙酸乙酯的皂化反应为二级反应：CH3COOC2H5+NaOH=CH3COONa+C2H5OH在这个实验中，将 CH3COOC2H5和 NaOH 采用相同的浓度，设 a 为起始浓度，同时设反应时间为 t 时，反应所生成的 CH3COONa
2、和 C2H5OH 的浓度为 x，那么 CH3COOC2H5和 NaOH 的浓度为（ax），即CH3COOC2H5+NaOH=CH3COONa+C2H5OHt=0 时，aa00t=t 时，a-xa-xxxt时，00aa其反应速度的表达式为：dx/dt=k（a-x）2k反应速率常数，将上式积分，可得kt=x/a（a-x）*乙酸乙酯皂化反应的全部过程是在稀溶液中进行的，可以认为生成的 CH3COONa 是全部电离的，因此对体系电导值有影响的有 Na+、OH-和 CH3COO-，而Na+、在反应的过程中浓度保持不变，因此其电导值不发生改变，可以不考虑，而 OH-的减少量和 CH3COO-的增加量又恰好
3、相等，又因为 OH-的导电能力要大于 CH3COO-的导电能力，所以体系的电导值随着反应的进行是减少的，并且减少的量与 CH3COO-的浓度成正比，设L0反应开始时体系的电导值，L反应完全结束时体系的电导值，Lt反应时间为 t 时体系的电导值，则有t=t 时，x=k（L0-Lt）t时，a=k（L0-L）k为比例系数。代入*式得Lt=1/ka（L0-Lt）/t+L以 Lt对（L0-Lt）/t 作图，得一直线，其斜率为 1/ka，由此求得 k 值。三、实验仪器和试剂三、实验仪器和试剂恒温水浴一套，电导率仪一台，秒表一只，羊角型电导池一支，移液管一支，试管一只，移液管（10mL）二只，移液管（2mL
4、 带刻度）一只，容量瓶（50mL）一只，容量瓶（1000mL）一只，0.1mol NaOH 溶液，乙酸乙酯（A.R）分子量 88.11，密度 0.9002L/ml）。K1：电源开关 K4：校正调节 K7：电极常数调节K2：高周、低周开关 K5：量程选择开关 C1：电极插口K3：校正、测量开关 K6：电容补偿调节 C2：10 毫伏输出四、实验步骤四、实验步骤1溶液的配制1 1 氢氧化钠溶液的配制用移液管吸取 10 mL NaOH 标准溶液于 50mL 容量瓶中稀释至刻度，摇匀。1 2 乙酸乙酯的配制（4 组配 1 瓶）乙酸乙酯的毫升数=（NaOH 标准溶液浓度/5）88.11/0.9先取 500
5、mL 蒸馏水加入 1000mL 容量瓶中，加入计算所得的乙酸乙酯的毫升数，加水稀释至刻度摇匀。2将恒温槽的温度调至 2521 打开恒温槽电源，看设定温度的黄字如果是 25可不调，直接打开电源即可（如果不是 25按功能键，使红色数字变成 SP，这时按升温，降温键，使黄字变为 25.00）。然后按功能键使其显示温度。3 L0的测定用移液管量取 NaOH 和蒸馏水各 10mL 加入试管中，置于恒温槽中恒温。待恒温 10 分钟测电导率。测定方法：打开数显电导率仪，仪器自动显示标准。将电极插入试管中，将温度补偿调至 25。将电导池常数调到对应位置（如常数为 0.98，常数调为 9.8）。按动“标准/测量
6、”键，进行测量，此时电导率仪显示数字就是 L0的值（用蒸馏水冲洗电极后擦干备用）。4 Lt的测定将 10mLNaOH 和 10mL 乙酸乙酯分别加入羊角型电导池中（两种溶液不能混合）。恒温十分钟后将两种溶液混合，同时用秒表记录下反应时间。并在两管中混合 3 次。把电极插入立管中，并在 2、4、6、9、12、15、20、25、30、40、50、60 分钟读取电导率 Lt。12 组数读完后关闭恒温槽电源，关闭电导率仪。实验结束。实验完毕后，洗净电导池。用蒸馏水淋洗电导电极，并用蒸馏水浸泡好。五、数据处理五、数据处理1、将 t、Lt、L0Lt及（L0Lt）/t 等数据列于下表：实验温度：25气压：9
7、8.39kPaL0:1.934 ms/cmt/min2Lt/(mscm-1(L0-Lt)/(mscm-1)L0-Lt/t/(mscmmin-1)-1)1.7931.7001.6121.5061.4251.3610.1410.070540.2340.058560.3220.053790.4280.0476120.5090.0424150.5730.0382201.2781.2141.1591.0751.0220.9810.6560.0328250.7200.0288300.7750.0258400.8590.0215500.9120.0182600.9530.01592、以 Lt对（L0Lt）/
8、t 作图，由所得直线斜率，求出反应速率常数 k。随手盖上瓶塞殊为重要。4、乙酸乙酯溶液要重新配制，因放置过久，能自行缓慢水解而影响结果。七、思考题七、思考题1、若需测定 L值，可如何进行？答：干燥大试管中加入约 5 毫升 0.01 moldm-3乙酸钠，恒温后（约 15 分钟）读数。2、若欲计算本反应的活化能，作何种测定？答：若由实验求得两个不同温度下得速率常数 k，则可利用公式：计算出反应的活化能 E。不同温度下乙酸乙酯皂化反应速率常数文献值不同温度下乙酸乙酯皂化反应速率常数文献值 k(Lmotl min1-1t k(Lmol-1)242526272829303132min)1t k(Lmol-1min1)1516171819202122233.35213.58283.82804.08874.36574.65994.97235.30395.65596.02936.42546.84547.2906 7.76248.26228.79169.35229.945733343536373839404110.573711.238211.941112.684313.470214.300715.178316.105517.0847