乙酸乙酯皂化速率常数的测定

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1、学号：200714120104基础物理化学实验报告实验编号：09实验名称：乙酸乙酯皂化速率常数的测定专业:应用化学班级:07级应用化学班组号:2组实验人姓名：谷惠文同组人姓名：陈蕾、何得若指导老师：李强国教授实验日期:2009年11月16日湘南学院化学与生命科学系-1-一、实验目的：1、了解测定化学反应速率常数的一种物理方法——电导法。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DDS-11A型数字电导率仪和控温仪的使用方法。二、主要实验原理，实验所用定律、公式以及有关文献数据：1、对于二级反应：A+B

2、→产物，如果A，B两物质起始浓度相同，均为a，则反应速率的表示式为（1）式中x为时间t反应物消耗掉的摩尔数，上式定积分得：（2）x以~t作图若所得为直线，证明是二级反应。并可以从直线的斜a−x率求出k。所以在反应进行过程中，只要能够测出反应物或产物的浓度，即可求得该反应的速率常数。如果知道不同温度下的速率常数k(T1)和k(T2)，按Arrhenius公式计算出该反应的活化能E（3）2、乙酸乙酯皂化反应是二级反应，其反应式为：OH-电导率大，CHCOO-电导率小。因此，在反应进行过程中，电导3率大的OH-逐渐为电导率小的CH

3、COO-所取代，溶液电导率有显著降3低。对稀溶液而言，强电解质的电导率L与其浓度成正比，而且溶液-2-的总电导率就等于组成该溶液的电解质电导率之和。如果乙酸乙酯皂化在稀溶液下反应就存在如下关系式：L0=lNaOH·a（4）L∞=lNaAc·a（5）Lt=lNaOH(a−x)+lNaAc·a（6）lNaOH、lNaAc分别为两电解质的电导与浓度关系的比例常数；L0为初始浓度为a时NaOH溶液的电导率；L∞为CH3COONa溶液浓度为a时的电导率；L为反应t时刻溶液的电导率；由(4)，(5)，(6)三式可t得：⎛L−L⎞0tx=

4、⎜⎟·a⎜⎟L−L⎝0∞⎠代入(2)式得：1⎛L−L⎞0tk=⎜⎟（7）⎜⎟t·aL−L⎝t∞⎠重新排列即得：1L0−LtLt=+L∞（8）katL−L因此，以0t作图为一直线即为二级反应，由直线的斜率L~tt即可求出k，由两个不同温度下测得的速率常数点k(T1)，k(T2)，求出该反应的活化能：-3-三、实验仪器及试剂（记录所用仪器型号、药品规格和溶液浓度）：DDS-11A型电导率仪(附铂黑电极1支)1台；超级恒温水浴槽（金坛市科析仪器有限公司）1套；反应管；移液管3支、大试管、容量瓶等；乙酸乙酯(A.R.)(0.0200

5、mol/L)、氢氧化(A.R.)(0.02000mol/L)，秒表1只，电导池3只，铁架台1个。四、实验所用的主要仪器的工作原理、结构（包括实验装置图）：图1.DDS-11A型数字电导率仪五、简述实验步骤和条件：1、仪器连接与温度调节连接好恒温槽装置，打开电动搅拌器、-4-控温仪等的开关，调节恒温槽温度为30℃或25℃，加热至恒温，设置电导率仪的量程等。2、L0的测定（25℃时）（1）用移液管分别量取25mL0.0200mol/LNaOH溶液和25mL蒸馏水放于干燥的电导池2管中，摇匀后置于恒温槽中。（2）吸取上述NaOH溶

6、液少许冲洗铂黑电极数次，然后插入电导池溶液中恒温10min，测定NaOH溶液的电导作为25℃时的L0。3、Lt的测定（25℃时）(1)在另一支叉形电导池直支管中加25mL0.0200mol/LCH3COOC2H5，侧支管中加入10mL0.0200mol/LNaOH，2个支管的管口均用塞子塞紧。（2）将电导池置于恒温槽中恒温10min。（3）在恒温情况下，用洗耳球（通过塞子上的玻璃管）挤，将两溶液混合，当CH3COOC2H5被压入一半时开启秒表，记录反应时间。（4）吸取混合液少许淋洗铂黑电极，并插入支管中。（5）每隔2min读

7、测量一次溶液的电导，连续测10组。4、L0的测定（30℃时）调节恒温槽温度为30℃，重复上述步骤1测定30℃时的L05、Lt的测定（30℃时）在30℃的温度下重复上述步骤3测定此温度下的Lt。6、记录并处理数据-5-六、实验数据原始记录（需作表格的自作）：表1.25℃时；L0=2220μS；Lt～（L0-Lt）/t关系t/minLt/μS(L0-Lt)/t（μS/min）2202796.54190878.06180469.38172262.310167654.412163548.814159744.516155541.618

8、152738.520150637.5表2.30℃时；L0=2040μS；Lt～（L0-Lt）/t关系t/minLt/μS(L0-Lt)/t（μS/min）2188876.04178264.56172352.88166546.910163540.512159037.514156633.816