實驗十 二級反應乙酸乙酯皂化反應

1、實驗十 二級反應乙酸乙酯皂化反應一、實驗目的1.了解二級反應的特點。2.掌握電導率法測定反應速率常數(shù)和活化能。二、實驗原理乙酸乙酯與堿的反應稱為皂化反應，它是一個典型的二級反應。其反應式為：當兩種反應物初始濃度相同時， ， ， 設：兩種反應物的起始濃度均為C0，在時間t時生成物的濃度為，則反應速率方程為： (1)式中：為速率常數(shù)；為時間。將(1)式積分得： (2)若以對作圖，可得一直線，由直線的斜率可求速率常數(shù)。但由于難以測定時刻的值，故本實驗采用電導率法測定皂化反應過程中的電導率。由電導率隨時間的變化規(guī)律來代替濃度的變化。這主要是因為，隨著皂化反應的進行，溶液中電導能力強的OH離子逐漸被導電

2、能力弱的Ac離子所取代。使溶液的電導率逐漸減小，溶液中CH3COOC2H5和C2H5OH的導電能力都很小，可以忽略不計。因此，溶液電導率的變化是和反應物濃度變化相對應的。在電解質(zhì)稀溶液中，可近似認為電導率與濃度有如下的正比關系，并且溶液的電導率等于各電解質(zhì)離子電導之和上式中m為摩爾電導率，m在恒定溫度的稀溶液中，可近似看作為一常數(shù)，于是可寫成fC：設：， 溶液的電導率 ， 溶液的電導率 ， 溶液的電導率 有：, (3) (4)將(3)和(4)代入方式(2)得： (5) (6)以對作圖可得一直線，其斜率為，由此可得出反應速率常數(shù)。由于 (7)可測出兩種溫度T1,T2的k1和k2值，由(7)式計算

3、出E。三、儀器和藥品恒溫槽一套；電導儀一臺；電導電極一支；微量進液器一支；乙酸乙酯；0.01mol·dm-3NaOH溶液。四、實驗步驟1.調(diào)節(jié)恒溫槽水溫為25(±1)。2.測定初始電導率0。由于乙酸乙酯的電導率可以忽略不計，故反應開始時，體系的電導率為的電導率，測定溶液的電導率作為0。本實驗要求和乙酸乙酯進行等摩爾反應，乙酸乙酯的量為，根據(jù)下式計算出的體積 ()式中：酯 室溫下乙酸乙酯的密度 g·cm-3 堿乙酸乙酯的體積 ml 酯乙酸乙酯的摩爾質(zhì)量 g·mol-1 堿NaOH溶液的摩爾濃度 mol·dm-3取溶液堿ml加入電導瓶中，放進恒溫槽

4、恒溫，并插入電極，測定其電導率，待讀數(shù)穩(wěn)定后可視為0值。3.測定t用微量進液器取乙酸乙酯，迅速加入到電導瓶中，記時并搖動，每隔讀一次電導率值，20分鐘后結束。4.調(diào)節(jié)恒溫槽溫度為35(±1)，用同樣方法測定另一組皂化反應數(shù)據(jù)。五、數(shù)據(jù)記錄與處理1.以t對作圖，將曲線外推至，求0。2.以0對(0t)/t作圖，求值。3.以不同反應溫度的值代入公式(7)計算反應活化能。 日期： 室溫： 氣壓：溫度2468101214161820六、思考題 1.本實驗為何可用測定反應液的電導率變化來代替濃度變化？有什么條件？ 2.被測溶液的電導率是哪些離子的貢獻，反應過程中電導率為何發(fā)生變化？ 3.如果兩種反應物的初始濃度不相等，應如何計算值