乙酸乙酯皂化反應(yīng) 教案

河北科技大學(xué)教案用紙第5頁(yè)實(shí)驗(yàn)16乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)及活化能的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解測(cè)定化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)的一種物理方法—電導(dǎo)法。2.了解二級(jí)反應(yīng)的特點(diǎn)，學(xué)會(huì)用圖解法求二級(jí)反應(yīng)速率常數(shù)。3.掌握DDS―11C型電導(dǎo)率儀的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)原理乙酸乙酯皂化反應(yīng)：CH3COOC2H5＋Na+＋OHˉ→CH3COOˉ＋Na+＋C2H5OH它是二級(jí)反應(yīng)，其速率方程式可表示為：式中：x為時(shí)間t時(shí)產(chǎn)物的濃度，a、b分別為乙酸乙酯、氫氧化鈉的初始濃度，k為反應(yīng)的速率常數(shù)。若A和B兩物質(zhì)初始濃度相同，即a=b，積分得：以對(duì)t作圖，若所得為一條直線，則證明是二級(jí)反應(yīng)，并可以從直線的斜率求出k。乙酸乙酯皂化反應(yīng)中，導(dǎo)電離子有OH－、Na＋和CH3COO－，由于反應(yīng)體系是很稀的水溶液，可認(rèn)為CH3COONa是全部電離的，因此反應(yīng)前后Na＋的濃度不變，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，僅僅是導(dǎo)電能力很強(qiáng)的OH－逐漸被電導(dǎo)能力弱的CH3COO－所取代，致使溶液的電導(dǎo)逐漸減小，因此可用電導(dǎo)率儀測(cè)量皂化反應(yīng)進(jìn)程中電導(dǎo)率隨時(shí)間的變化，從而達(dá)到跟蹤反應(yīng)物（或產(chǎn)物）濃度隨時(shí)間變化的目的。因此，對(duì)乙酸乙酯反應(yīng)來(lái)說(shuō)，反應(yīng)物與產(chǎn)物只有NaOH與NaAc是強(qiáng)電解質(zhì)，若在稀溶液反應(yīng)，則有：初始時(shí)溶液的電導(dǎo)率t=(反應(yīng)完畢)時(shí)溶液的電導(dǎo)率時(shí)間t時(shí)溶液的總電導(dǎo)率B1、B2是與溫度、電解質(zhì)性質(zhì)、溶劑等因素有關(guān)的比例常數(shù)；為；為；為。由此三式可得：將其代入上面速率方程式得：重新排列得：因此，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定不同時(shí)間溶液的電導(dǎo)率和起始溶液的電導(dǎo)率，然后以對(duì)作圖為一直線即為二級(jí)反應(yīng)，由直線的斜率即可求出反應(yīng)速率常數(shù)k，再由兩個(gè)不同溫度下測(cè)得的速度常數(shù)k(T1)、k(T2)，求出該反應(yīng)的活化能。不同溫度下的速率常數(shù)k(T1)和k(T2)，按阿侖尼烏斯公式可以計(jì)算出該反應(yīng)的活化能Ea：三、實(shí)驗(yàn)步驟1.恒溫水浴的調(diào)節(jié)本實(shí)驗(yàn)測(cè)定兩個(gè)溫度下的速率常數(shù)，恒溫水浴的溫度分別調(diào)節(jié)至（25.0±0.2）℃、（35.0±0.2）℃。調(diào)溫操作在溫度控制器面板上，升溫過(guò)程需注意溫控器顯示溫度與水浴槽中溫度計(jì)顯示溫度的差異，應(yīng)以溫度計(jì)讀數(shù)為準(zhǔn)。2.電導(dǎo)率儀的調(diào)節(jié)電導(dǎo)率儀的校正：首先打開(kāi)電導(dǎo)率儀電源開(kāi)關(guān)，使其預(yù)熱5min左右，將電極插入蒸餾水中，將溫度旋鈕旋至室溫讀數(shù)，并檢查常數(shù)旋鈕刻線是否與該電極的電導(dǎo)池常數(shù)一致，旋轉(zhuǎn)量程選擇檔至×103檔，將測(cè)量/校正按鍵按至校正一端，旋轉(zhuǎn)調(diào)整旋鈕，使指針指向滿刻度處。電導(dǎo)率的測(cè)定：校正后，將電極從蒸餾水中取出，用濾紙吸干電極外表的水，將電極插入已經(jīng)恒溫好的溶液中，檢查電極極板全部沒(méi)入溶液中，將測(cè)量/校正按鍵按至測(cè)量一端，待指針?lè)€(wěn)定，讀取數(shù)據(jù)。3.溶液起始電導(dǎo)率的測(cè)定用移液管吸取25m10.02mol/dm3氫氧化鈉溶液移入一潔凈、干燥的錐形瓶中，移取25m1電導(dǎo)水稀釋一倍，（稀釋原因？）蓋上膠皮塞（防止空氣中的CO2溶入溶液改變NaOH表16.2記錄數(shù)據(jù)表t/min/S·m-1（―）/S·m-1（―）·t-1/S·m-1·min-140.2320.0490.0122560.220.0610.0101780.2100.0710.00888100.2010.0800.00800120.1940.0870.00725140.1880.0930.00664160.1830.0980.00613180.1790.1020.00567200.1760.1050.00525220.1730.1080.00491240.1700.1110.00463260.1690.1120.00431280.1670.1140.00407300.1650.1160.00387κt/(Smκt/(Sm-1)(κ0-κt)t-1/(Sm-1min-1)則速率常數(shù)3．計(jì)算乙酸乙酯皂化反應(yīng)的活化能Ea六、思考題(1)如果乙酸乙酯與氫氧化鈉起始濃度不同，應(yīng)如何計(jì)算值?CH3COOC2H5＋NaOH→CH3COONa＋C2H5OHt=0ab00t=ta-xb-xxx其速率方程式可表示為：