乙酸乙酯皂化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

1、乙酸乙酯皂化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)1 .實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)電導(dǎo)法測(cè)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(cè)定方法;了解二級(jí)反應(yīng)的特點(diǎn)，學(xué)會(huì)用圖解計(jì)算法求二級(jí)反應(yīng)的速率常數(shù)；熟悉電導(dǎo)儀的使用。2 .實(shí)驗(yàn)原理(1)速率常數(shù)的測(cè)定乙酸乙酯皂化反應(yīng)時(shí)典型的二級(jí)反應(yīng)，其反應(yīng)式為：CH3COOQH5+NaOH=CHO0Na+C2H50Ht=0C0C000t=tCtCtC0-CtC0-Ctt=oo00C0C0速率方程式=kc2,積分并整理得速率常數(shù)k的表達(dá)式為：dtk=1tc0ct假定此反應(yīng)在稀溶液中進(jìn)行，且CRC00Na全部電離。則參加導(dǎo)電離子有Na+CHSCOOT，而Na+反應(yīng)前后不變，0H的遷移率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于C

2、H3COO,隨著反應(yīng)的進(jìn)行，OH一不斷減小，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(的下降和產(chǎn)物CH3COO的濃度成正比。令父。、修和父0c分別為0、t和 8 時(shí)刻的電導(dǎo)率，則：t=t時(shí)，C0-Ct=K(。-5)K為比例常數(shù)t-8時(shí)，C0=K(勺-MQ聯(lián)立以上式子，整理得：1!-二-kcot因此只要測(cè)出兩個(gè)不同溫度對(duì)應(yīng)的速率常數(shù)，就可以算出反應(yīng)的表觀活化能OOH、)可見，即已知起始濃度C0,在恒溫條件下，測(cè)得勺和 j,并以對(duì)作圖,可得一直線，則直線斜率m1，一，一一，一一，從而求得此溫度下的反應(yīng)速率常數(shù)k。(2)活化能的測(cè)定原理:kc0ln 義k1Ea3 .儀器與試劑恒溫

3、槽電導(dǎo)電極秒表移液管 10、25ml磨口塞錐形瓶 100ml 乙酸乙酯（A.R.）4 .實(shí)驗(yàn)步驟1）實(shí)驗(yàn)裝置如圖 C19.1 所示，叉形電導(dǎo)池如圖 C19.2 所示，將叉形電導(dǎo)池洗凈烘干，調(diào)節(jié)恒溫槽至 25Co2）配制 100ml 濃度約 0.02mol?dm3的乙酸乙酯水溶液：乙酸乙酯的相對(duì)分子質(zhì)量為 88.12,配制 100ml 濃度 0.02mol?dnf 的乙酸乙酯水溶液需要乙酸乙酯 0.1762g。在潔凈的 100ml 容量瓶中加入少量去離子水，使用 0.0001g 精度的天平，通過稱量加入乙酸乙酯 0.1762g 左右。加入去離子水至刻度，根據(jù)加入的乙酸乙酯的質(zhì)量，計(jì)算乙酸乙酯溶液

4、的精確濃度。注意在滴加乙酸乙酯之前，應(yīng)在容量瓶中加入少量去離子水，以免乙酸乙酯滴加在空瓶中容易揮發(fā)，稱量不準(zhǔn)。在滴加乙酸乙酯時(shí)盡量使用細(xì)小的滴管，使加入的乙酸乙酯的質(zhì)量盡量接近 0.1762g,但小于 0.1762g 為宜。滴加乙酸乙酯時(shí)不要滴加在瓶壁上，要完全滴加到溶液中。3）配制 100ml 與上面所配乙酸乙酯溶液濃度相同的 NaO 冰溶液：根據(jù)實(shí)驗(yàn)室所提供 NaOHS 液的精確濃度，計(jì)算所需該 NaO 昭液的體積，用滴定管將所需該 NaO 哈液加入到潔凈的 100ml 容量瓶中， 用去離子水稀釋至刻度。4） %的測(cè)量：用移液管取與乙酸乙酯濃度相同的 NaOH 溶液25.00ml,加入到潔

5、凈的 50ml 容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度，用于測(cè)量/。取此溶液一部分放入到潔凈干燥的叉形電導(dǎo)池直支管中，用部分溶液淋洗電導(dǎo)電極，將電導(dǎo)電極放入到叉形電導(dǎo)池直支管中，溶液應(yīng)能將鋁電極完全淹沒。將叉形電導(dǎo)池放入到恒溫槽中恒溫。10min 以后，讀取記錄電導(dǎo)率值。保留此叉形電導(dǎo)池中的溶液（加塞），用于后面 35c 時(shí)測(cè)量。5）&的測(cè)量：用移液管取所配制的乙酸乙酯溶液 10ml,加入至 IJ 潔凈干燥的叉形電導(dǎo)率儀叉形電導(dǎo)池滴定管（堿式）容量瓶 100、50mlNaOH液（約 0.04mol?dm3）電導(dǎo)池直支管中， 取濃度相同的 NaOHS110ml,加入到同一叉形電導(dǎo)池側(cè)支管中， 注

6、意此時(shí)兩種溶液不要互相污染。將潔凈的電導(dǎo)電極放入到叉形電導(dǎo)池直支管中，將叉形電導(dǎo)池放入到恒溫槽中恒溫。10min 以后，在恒溫槽中將兩支管中的溶液混和均勻，溶液應(yīng)能將鋁電極完全淹沒，混和溶液的同時(shí)啟動(dòng)秒表開始計(jì)時(shí)，注意秒表一經(jīng)啟動(dòng)，中間不要暫停。在第 3min 時(shí)讀取溶液電導(dǎo)率值，以后每隔 3min 讀取一次電導(dǎo)率值，測(cè)量持續(xù) 30min。6）調(diào)節(jié)恒溫槽至 35Co7）測(cè)量 35c 時(shí)/:在放入電導(dǎo)電極到叉形電導(dǎo)池時(shí)，注意電導(dǎo)電極的潔凈，可以用待測(cè)溶液淋洗電導(dǎo)電極。8）參照步驟 5）測(cè)量 35c 時(shí)抬。9）測(cè)量完畢，洗凈玻璃儀器，將電極用去離子水洗凈，浸入去離子水中保存。5 數(shù)據(jù)記錄及處理1）

7、將測(cè)量數(shù)據(jù)及計(jì)算值列入下表。t/min25c國(guó)25c父0f35c修35c及0-9tt0176716403164988.331470148.06152764.501294103.39143153.67118381.2212135646.50110567.4215128342.07104657.8718123038.00100250.6721118134.9096545.1924114332.1393340.8827110629.9390037.5630107827.8788234.402）作片t 圖，并以 0 對(duì)與上作圖，得一直線，由斜率計(jì)算該溫度下 k1800:1700:1600:1500；1

8、400工1300:1200:1100:100001020t/min1800:301000200-tt直線方程為：Y=9.849x+847.4斜率 K=9.84917001600150014001300120011004050607080901001101201301401501601700-tt直線方程為：Y=5.253x+727.8斜率 K=5.253K2=1/(0.01987*5.253)=9.581L/(min*mol)3）根據(jù)溫度 TI、T2下的 K 和 k2,計(jì)算活化能 Ea17001600150014001300120011001000900-102030t/min16008003

9、01500140011001000900riiirilir13001200tEa=R*ln(Ki/K2)*(1/T2-I/T1)=8.314*ln(5.110/9.581)/(1/308.15-1/298.15)J/mol=4.801*104J/mol=48.01kJ/mol6 .思考題1）在本實(shí)驗(yàn)中，使用 DDSJ-308 型電導(dǎo)率儀測(cè)量溶液的電導(dǎo)率，可以不進(jìn)行電極常數(shù)的校正，為什么？實(shí)際計(jì)算時(shí)我們只關(guān)心!-修，兩個(gè)量作差后，將各自單獨(dú)測(cè)量時(shí)的偏差減掉了。2）為什么溶液濃度要足夠小？只有在稀溶液中，強(qiáng)電解質(zhì)電導(dǎo)率才與濃度成正比，從而可以通過測(cè)電導(dǎo)率計(jì)算平衡常數(shù)。3）利用反應(yīng)物、產(chǎn)物的某物理性