實(shí)驗(yàn)一乙酸乙酯皂化反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)一乙酸乙酯皂化反應(yīng)物理化學(xué)教研室2017.4.7一、目的要求1.用電導(dǎo)率儀測(cè)定乙酸乙酯皂化反應(yīng)進(jìn)程中的電導(dǎo)率。2.學(xué)會(huì)用圖解法求二級(jí)反應(yīng)的速率常數(shù)，并計(jì)算該反應(yīng)的活化能。3.學(xué)會(huì)使用電導(dǎo)率儀和恒溫水浴。二、實(shí)驗(yàn)原理CH3COOC2H5+NaOH

CH3COONa+C2H5OHt=0aa00t=ta-xa-x

x

xt

∞

0

0aa1.乙酸乙酯皂化反應(yīng)是一個(gè)典型的二級(jí)反應(yīng)

：二級(jí)反應(yīng)的速率方程可表示為：dx/dt=k(c-x)2積分得：

因此，只要測(cè)得t時(shí)刻某一組分的濃度就可求得反應(yīng)速率常數(shù)。

二、實(shí)驗(yàn)原理2.本實(shí)驗(yàn)采用電導(dǎo)率法測(cè)定反應(yīng)物濃度（物理法）的依據(jù)：(1)κ(OH-)?κ(CH3COO-)

溶液中參與導(dǎo)電的離子只有OH-、Na+和CH3COO-，隨著反應(yīng)進(jìn)行，Na+濃度保持不變，OH-則不斷減少，而CH3COO-不斷增多，由于OH-的電導(dǎo)率比CH3COO-的電導(dǎo)率大得多，因此，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液電導(dǎo)率不斷下降。二、實(shí)驗(yàn)原理(2)很稀溶液中：

每種強(qiáng)電解質(zhì)的電導(dǎo)率κ與濃度c成正比，即:κ∞c。

而且溶液的總電導(dǎo)率等于溶液中各電解質(zhì)電導(dǎo)率之和，即：由直線斜率求k,避免測(cè)定3.計(jì)算反應(yīng)的活化能Ea

在不同的溫度T1，T2時(shí)，測(cè)量反應(yīng)速度常數(shù)k(T1)和k(T2)，則可以由Arrhenius(阿累尼烏斯)公式計(jì)算反應(yīng)的活化能Ea：二、實(shí)驗(yàn)原理三、實(shí)驗(yàn)步驟1.調(diào)節(jié)恒溫槽至25oC2.調(diào)節(jié)電導(dǎo)率儀3.溶液起始電導(dǎo)率κ0的測(cè)定4.反應(yīng)時(shí)電導(dǎo)率κt的測(cè)定2.0×10-2mol.L-1NaOH稀釋一倍裝入電導(dǎo)池置于25oC恒溫槽內(nèi)10min測(cè)定50mL0.0200mol/LNaOH溶液0.0200mol/L的CH3COOC2H5溶液50mL分別放入兩個(gè)磨口三角瓶中，恒溫10min兩瓶溶液混合，倒入電導(dǎo)池中并測(cè)定溶液的電導(dǎo)率并開(kāi)始計(jì)時(shí)，然后每隔3min測(cè)定一次電導(dǎo)率，反應(yīng)進(jìn)行21min后停止，記下κt和對(duì)應(yīng)的時(shí)間t。5.恒溫槽升溫至35oC，重復(fù)以上3-4步驟。每隔2分鐘測(cè)定一次電導(dǎo)率，反應(yīng)進(jìn)行14min后停止。三、實(shí)驗(yàn)步驟四、注意事項(xiàng)1.蒸餾水應(yīng)預(yù)先煮沸，冷卻使用，以除去水中溶解的CO2對(duì)NaOH的影響。2.測(cè)量溶液要現(xiàn)配現(xiàn)用，以免CH3COOC2H5揮發(fā)或水解，NaOH吸收CO2。3.恒溫過(guò)程一定加塞子，防止蒸發(fā)，影響濃度。4.兩種反應(yīng)液混合要迅速、均勻；要確保計(jì)時(shí)的準(zhǔn)確性；四、注意事項(xiàng)7.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，用蒸餾水沖洗電導(dǎo)電極，然后浸泡在蒸餾水中。6.不能用濾紙擦拭電導(dǎo)電極的鉑黑。5.在測(cè)量電導(dǎo)時(shí)，應(yīng)從儀器的大量程開(kāi)始，以選擇一個(gè)合適的檔位進(jìn)行測(cè)量，這樣既能測(cè)量準(zhǔn)確又能保護(hù)儀器不被損壞。五、思考題1.反應(yīng)進(jìn)程中溶液的電導(dǎo)為什么發(fā)生變化？

隨著乙酸已酯皂化反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中導(dǎo)電能力強(qiáng)的OH-離子逐漸被導(dǎo)電能力弱的CH3COO-離子取代，Na+離子濃度不發(fā)生變化，而CH3COOC2H5和C2H5OH不具有明顯的導(dǎo)電性，故溶液的電導(dǎo)逐漸減小。

五、思考題2.本實(shí)驗(yàn)為何采用稀溶液，濃溶液可否？

必須為稀溶液。因?yàn)樵谠囼?yàn)中，采用電導(dǎo)法測(cè)定溶液的濃度，只有在稀溶液中，電導(dǎo)與濃度才成線性關(guān)系，易于測(cè)定；此外，皂化反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，采用稀溶液，反應(yīng)速率低，吸熱量少，溶液溫度均勻。

文獻(xiàn)值：

在25℃下，氫氧化鈉濃度，乙酸乙酯濃度均為0.02mol/L，其反應(yīng)速率常