預報0國立高雄應用科技大學化學工程與材料工程系

1、國立高雄應用科技大學化學工程與材料工程系物理化學實驗 實驗七酸酯類的水解速率-一級速率預習報告組別：第七組姓名：沈育如學號：1100101137指導老師：吳瑞泰一、目的熟悉一級反應的定義及速常的測定法。藉測定乙酸酯的水解速，以定一級反應的速常。二、相關知識 乙酸乙酯(ethyl acetate)又稱醋酸乙酯外觀無色的液體，化學式為c4h8o2，密度0.897gcm-3,在水中的溶解度為8.3g/100ml(在20時)，易燃且有刺激性有特殊香味，微溶於水，易溶於有機溶劑中。 由乙酸與乙醇在高溫且為酸性狀態(tài)下反應而成：ch3ch2oh + ch3cooh ch3cooch2ch3 + h2o (加

2、熱且以農鹽酸催化)1。 以下為乙酸乙酯在不同的環(huán)境下的反應方程式2： ch3cooc2h5+h2o ch3cooh+c2h5oh(酸的條件下) ch3cooc2h5+naoh ch3coona+c2h5oh(鹼的條件下) 乙酸3(acrtic acid)又稱醋酸、冰醋酸，化學式為ch3cooh，為一種有機一元酸，純的無水乙酸(冰醋酸)是無色的吸濕性固體，凝固點為16.7，為是種弱酸，但具有腐蝕性，且蒸氣對眼睛和鼻子有刺激性。 乙酸為一簡單的羧酸，一個甲基與一個羧基組成，是一重要的化學試劑。 乙醇4(ethanol)是醇類的一種，化學式為c2h5oh，又稱為酒精，是酒的主要成分，醫(yī)用酒精主要指濃

3、度為75左右的乙醇，與甲醚為同分異構物。 乙醇的物理性質主要與其低碳直鏈醇有關；分子中的羥基可形成氫鍵，所以乙醇的黏度很大，室溫下的乙醇為無色，有特殊香氣的揮發(fā)性液體。 乙醇有潮解性，所以可以很快從空氣中吸收水分；乙醇有一非極性烴基，可以使乙醇溶解一些非極性的物質。 反應級數5為化學反應速率方程式中，反應物濃度的指數總和。 若假設一個反應方程式為：aa+bbcc+dd 其反應速率(rate)為r，a與b代表反應物a與b的濃度，k為速率常數(rate constant)，假設其速率方程式可寫成如下：r=kambn 其m與n為該反應物的反應分級數，或稱作部分級數(partial orders)。

4、反應級數或稱為反應總級數(overall order)，為a與b次方的數字之和，可為0、1、2或3以上的級數，或跟隨反應條件(ph值、濃度)而變化，甚至速率方程式中還可以出現反應產物的濃度項。 反應級數表示濃度對反應速率的影響程度，分級數越大，則反應速率受該一反應物濃度的影響就越大；對於基元反應就只有：單分子為一級反應，雙分子為二級反應，三分子反應則為三級反應。 反應級數可以推測出反應機構，參與反應的反應物，也可了解反應中的碰撞及反應過程中的活化錯合物。 下列為各級反應的特性：零級反應一級反應二級反應n級反應微分速率方程式-dadt=k-dadt=ka-dadt=ka2-dadt=kan積分速

5、率方程式a=a0-kta=a0e-kt1a=1a0+kt1an-1=1a0n-1+(n-1)kt（不適用於一級反應）速率常數k的單位ms1s1sm1sm-1呈現性關係的變數a-tlna-t1a-t1an-1-t（不適用於一級反應）半衰期t1/2=a02kt1/2=ln22kt1/2=1a0kt1/2=2n-1-1n-1ka0n-1（不適用於一級反應）m代表莫爾濃度mol/l，t代表時間，k代表反應的速率常數。二級反應與n級反映維純級數反應，也就是反應速率只與一個反應物的二次方或n成正比。 三、儀器量瓶、椎形瓶、恆溫槽、移液管、燒瓶、橡皮塞、冷凝管、塑膠管、鐵架、石棉心網、本生燈、鐵環(huán)。7四、藥

6、品藥品名數量氫氧化鈉(8)2g酚酞指示劑11濃hcl 10磷苯二甲酸氫鉀(khp)90.204g乙酸乙酯(ethyl acetate) 12五、實驗步驟61. 配製.標準溶液。（以少量蒸餾水溶解，倒入量瓶中，加水至標線），以標定之（精秤.，加入蒸餾水溶解，加入滴酚酞指示劑，以配製好的滴定至粉紅色，計算實際濃度）。2. 配製.標準，以上述的標定之。取的，再加蒸餾水，滴加滴酚酞指示劑，滴定之。3. 取編號到的枝乾淨的椎形瓶各加入蒸餾水備用。4. 取步驟之.標準溶液於乾淨椎形瓶（另外）中，放入恆溫槽內恆溫（）。5. 用移液管吸取乙酸乙酯（紀錄濃度、比重）注入步驟的椎形瓶中，並震盪之始充分混合，混合時

7、動作要快，此溶液稱為酸酯混合液。6. 迅速用另一支移液管須取步驟的酸酯混合液，注入步驟中編號的椎形瓶中，用步驟的標準溶液滴定之，紀錄所用體積。7. 然後隔、分鐘時，以乾淨的移液管吸取步驟的酸酯混合液注入步驟編號到號的椎形瓶中，並分別用步驟的標準溶液滴定之，紀錄所用體積為。8. 剩下的酸酯混合液取已回流冷凝方式加熱沸騰分鐘，使乙酸乙酯完全水解，放冷後吸取酸酯混合液，以標準溶液滴定之，紀錄所用體積。9. 利用體積法、濃度法、繪圖法證明乙酸乙酯水解反應為一級反應。六、參考資料123/wiki/%e4%b9%99%e9%85%b84http:/zh.wiki

8、/wiki/%e4%b9%99%e9%86%875/wiki/%e5%8f%8d%e6%87%89%e7%b4%9a%e6%95%b86物化實驗講義7.tw/entry/company/msci/pro_image/wb-212-b2.jpg8/wikipedia/commons/3/34/sodiumhydroxide.jpg9/wikipedia/commons/e/ea/potassium-hydrogen-phthalate-2d-skeletal.png10http:/upload.wikime