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《电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数一、目的要求1、用电导法测乙酸乙脂皂化反应速度常数，了解反应活化能的测定方法。2、了解二级反应的特点，学会用图解法求二级反应的速率常数。3、掌握电导仪的使用方法。二、实验原理乙酸乙酯皂化是一个二级反应,其反应式为:在反应过程中,各物质的浓度随时间而变.某一时刻的OH-离子浓度可用标准酸进行滴定求得,也可通过测定溶液的某些物理性质而得到.用电导仪测定溶液的电导值G随时间的变化关系,可以监测反应的进程,进而可求算反应的速率常数。二级反应的速率与反应物的浓度的2次方有关。若反应物和NaOH的初始浓度相同(均设为c),设反应时间为t时,反应所产生的和的浓度为x,若
2、逆反应可忽略,则反应物和产物的浓度时间的关系为:t=0cc00t=tc-xc-xxxt=∞→0→0→c→c上述二级反应的速率方程可表示为:........(11.1)积分得:或.........(11.2)显然,只要测出反应进程中任意时刻t时的x值,再将已知浓度c代入上式,即可得到反应的速率常数k值.因反应物是稀水溶液,故可假定全部电离.则溶液中参与导电的离子有Na+、OH-和等,Na+在反应前后浓度不变,OH-的迁移率比的大得多.随着反应时间的增加,OH-不断减少,而不断增加,所以体系的电导值不断下降.在一定范围内,可以认为体系电导值的减少量与的浓度x的增加量成正比,即:t=tx=β(G0
3、-Gt).........(11.3)t=∞c=β(G0-G∞).........(11.4)式中,G0和Gt分别是溶液起始和t时的电导值,G∞为反应终了时的电导值,β是比例系数.将(11.3)、(11.4)代入(11.2)得:.........(11.5)据上式可知,只要测出G0、G∞和一组Gt值,据(11.5)式，由对t作图,应得一直线,从其斜率即可求得速率常数k值。三、仪器与试剂超级恒温槽DDS—307电导率仪大试管两支10毫升移液管三支洗耳球双管皂化池0.0200N乙酸乙酯0.0200NNaOH0.0100N乙酸钠秒表滤纸铂电极四、实验步骤1、熟悉仪器的使用方法:恒温槽调至30.0℃
4、。开启电导率仪的电源，预热10分钟。调节电导率仪的“温度”至30℃；调“常数”至1;调“量程”至“IV”。2、G0的测定:在一支干燥大试管中先后加入10.00毫升0.02NNaOH和10.00毫升H2O，摇匀。用H2O轻轻淋洗电导电极，再用滤纸将电极表面的水分吸干，放入大试管。恒温10分钟后调电导率仪“校正”旋钮，使电导率仪的读数为200。3、G∞的测定:干燥大试管中加入约5毫升0.01N乙酸钠，恒温10分钟，读数。共读三次。4、Gt的测定:干燥皂化池A管内加10.00毫升0.02NNaOH，B管内加10.00毫升0.02N乙酸乙酯，塞上橡皮塞，恒温10min之后，用洗耳球通入B管上口将乙酸
5、乙脂溶液压入A管，与NaOH混合。当溶液压入一半时，开始记录反应时间。反复压几次，使溶液混合均匀，并立即开始测量其电导值，每隔2mmin读一次数据，直至电导数值变化不大时可停止测量。5、恒温槽调至40.0℃，按照步骤1、2、3、4再测定G0、G∞、Gt。6、洗净大试管和皂化池，放入烘箱内干燥。五、实验数据记录与处理实验者梁美瑶谭苑娴古嘉情实验时间2011.03.16室温℃始23.0末23.3大气压kPa始102.20末102.35时间/minGt30℃Gt40℃Y30℃Y40℃30℃2178.0175.00.221.28G02004169.0164.00.351.46G∞１796161.01
6、55.00.481.65G∞2808154.0149.00.621.81G∞38010150.0144.00.711.96G∞平均79.6712144.0140.00.872.10直线斜率0.060314141.0136.00.962.27速率常数6.0316139.0133.01.032.4240℃18135.0130.01.172.58G020020132.0128.01.302.70G∞１8522130.0126.01.392.83G∞28624128.0125.01.492.91G∞38626125.0123.01.653.06G∞平均85.6728122.0122.01.843.1
7、5直线斜率0.070430120.0121.01.983.24速率常数7.04活化能12.23（G0-Gt）/（Gt-G∞）-t图数据分析：根据实验数据画出图得到两条斜率不等的直线，由斜率得30℃时的反应速率常数k=6.03min-1·mol-1·L，40℃时k=7.04min-1·mol-1·L，活化能为12.23。实验结果是温度越高，反应速率常数越大，反应越快。本实验的误差主要来源有：1、温度的调节非常重
