乙酸乙酯皂化反应动力学研究

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1、乙酸乙酯皂化反应动力学研究吴堃PB08206281中国科学技术大材料与工程系230026,金寨路96号,合肥摘要化学动力学的研究是物理化学的重要组成部分。直接通过化学分析法测定反应的动力学常数往往是难以进行的,本实验采用测量电导率的方法,求出化学反应的速率常数和活化能,有着精确度较高,实验可行性比较好的特点。关键词皂化反应电导法阿仑尼乌斯公式StudyofKineticsofEthylAcetates’SaponificationWuKunDepartmentofmaterialscienceandtechnology,Univers

2、ityofScienceAndTechnologyChina230026,#96,JinzhaiRoad,HefeiABSTRACTAnimportantpartinPhysicalChemistryisKineticsinreactions.Usually,that’sanimpossiblejobtodeterminationKineticsConstantbychemicalanalysisways.WeMeasuredTheConductivitytoknowtheKantheE,whichisanSimplerandAccu

3、rateway.KEYWORDSSaponificationConductivityArrhenius1前言皂化反应(Saponification)是碱(通常为强碱)催化下的酯被水解,而生产出醇和羧酸盐,尤指油脂的水解。狭义的讲,皂化反应仅限于油脂与氢氧化钠或氢氧化钾混合,得到高级脂肪酸的钠/钾盐和甘油的反应。这个反应是制造肥皂流程中的一步,因此而得名。它的化学反应机制于1823年被法国科学家EugèneChevreul发现。皂化反应除常见的油脂与氢氧化钠反应外,还有油脂与浓氨水的反应。其实,进行化学反应动力学实验的关键是准确测得浓度

4、随时间变化的关系。一般有两种方法:1化学分析法。优点:原理直接,仪器便宜。缺点:分析法有延迟效应,数据准确性降低,对实验样品的破坏与消耗比较显著。2电导法。优点:速度快,数据准确。缺点:需要专用仪器,且实验准确度受仪器实际情况的限制比较大,且只能测定导电的液体。关于这两种方法的区别,下表做了阐述物质浓度的测量化学法物理法测量方法:直接测量间接测量与浓度的关系:——线性关系为最佳测量的便利性:间歇性测量连续性测量获得数据的方式:称重或滴定仪表直接读数获得数据所需时间:~10分钟~2秒物理量间区别:——物质特征物理量测定体系整体物理量测定

5、物理量间测量区别:——计算公式或工作曲线需要用排除法,要测量反应前和(/或)反应平衡后的体系物理量本实验使用了电导法。乙酸乙酯的皂化反应因为1:1的比例关系和比较容易得到的反应原料与反应条件,所以经常被用来研究。在本实验中,由于反应是在较稀的水溶液中进行的,我们可以假定CH3COONa全部电离,反应前后溶液中离子数目和离子所带电荷不变,但由于CH3COO-的迁移率比OH-的迁移率小,随着反应的进行,OH-不断减少,CH3COO-的浓度不断增加,故体系电导率值会不断下降,在一定范围内,可以认为体系的电导率的减少量和CH3COO-的浓度x

6、增加量成正比。因此,在本实验使用电导法是可行的。乙酸乙酯皂化反应方程式为:CH3COOC2H5+Na++OH-══CH3COO-+Na++C2H5OH根据乙酸乙酯皂化反应的原理,可以由公式算出k。而根据阿伦尼乌斯公式,可以计算反应的活化能2实验部分(1)实验仪器仪器型号仪器名称生产厂商JB-1B磁力搅拌器上海雷磁新泾仪器公司HK-2A超级恒温水浴南京大学校办工厂SEVENMULTI电导率综合测试仪梅特勒托利多仪器有限公司(2)实验方法1、打开恒温槽使其恒温在30℃。2、NaOH溶液的配制:用一个小烧杯配制少量的浓NaOH溶液,在特大

7、的广口瓶装入很多的的蒸溜水(离子交换水),将所选用实验仪器的测量电极插入水中,电磁搅拌条件下,逐滴加入浓浓NaOH溶液到L=1300~1400μS/cm。3、NaOH溶液的滴定:将配制好的NaOH溶液用人工手动滴定管和酚酞指示剂在室温下进行浓度测定,重复三次以上,取平均值。4、L的测定:(30.00℃)取100ml配制且滴定好的NaOH溶液置于恒温夹套反应器中,插入洗净且吸干水的测量电极,恒温10分钟,用计算机软件连接仪器进行数据取样。5、L的测定:(30.00℃)完成L的测定后,使用小容量的移液管移取所需用量的乙酸乙酯,穿过大口玻璃

8、套,将乙酸乙酯全部放入溶液中,不要遗留在玻璃套的内壁上,以免浓度不准。放到一半时打开秒表计时,读数平稳变化后,按下READ按键进行取样,在电导率仪一个测试周期后,(40min)仪器将会自动停止计数。6、按步骤3、4和5在

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