实验九乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

1、宁 波 工 程 学 院物理化学实验报告专业班级 姓名 实验日期 同组姓名 指导老师 实验名称 实验九、乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定 一、实验目的1、了解用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率系数和活化能。2、了解二级反应的特点，学会用图解法求二级反应的速率系数。3、掌握电导率仪的使用方法。二、实验原理1、二级反应的动力学方程 A + B产物 t=0 a a t=t a-x a-x-dcA/dt = -d(a-x)/dt = dx/dt = k(a-x) 2定积分得： k=x/ta(a-x) 以x/(a-x)t作图若所得为直线，证明是二级反应，并从直线的斜率求k。如果知道不同温度下的速率常数k(T

2、1)和k(T2)，按阿仑乌斯方程计算出该反应的活化能Ea Ea=ln k(T1)/ k(T2)*RT1 T2 / (T2 -T1 ) 2、乙酸乙酯皂化反应是二级反应，反应式： CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+C2H5OHt=0 a a 0 0t=t a-x a-x x xt= 0 0 a a反应前后CH3COOC2H5和C2H5OH对电导率的影响不大，可忽略，故反应前只考虑NaOH的电大率，反应后只考虑CH3COONa的电导率。对稀溶液而言，强电解质的电导率与其浓度成正比，而且溶液的总电导率就等于组成该溶液的电解质电导率之和。有一下关系： 0=A1*a =A2*a t= A1*

3、（a-x）+ A2*x有三式得：x=(0-t)/(0-)*a，将其代入中得 k=(0-t)/(0-)ta重新排列得： t =(0-t)/kta+ 因此，以t (0-t)/t作图为一直线即为二级反应，并从直线的斜率求出三、实验仪器、试剂仪器：数学电导率仪（附电极）1台，恒温水槽1套，秒表1只。叉形电导管2只，移液管（10ml，胖肚）3根试剂：乙酸乙酯标准溶液（0.0200mol/dm3）,NaOH标准溶液（0.0200mol/dm3）四、实验步骤1、调节恒温槽调节恒温槽温度25。同时电导率仪提前打开预热。2、0的测定：分别取10ml蒸馏水和10ml NaOH标准溶液加到洁净。干燥的叉形管仲裁充分

4、混匀，置于恒温槽中恒温5min。用数学电导率仪测定已恒温好的NaOH标准溶液的电导率0 3、t的测定在另一只叉形管的直支管中加10ml CH3COOC2H5标准溶液，侧支管中加10mlNaOH标准溶导率一次，记录电导率t及时间t。 4、调节恒温槽温度35，重复上述步骤测定其0和t，但在测定t时是按反应进行4min，6 min，8min，10 min，12min，15 min，18min,21 min，24 min，27 min，30 min时测其电导率。五、数据记录与处理室温： 25.2 大气压： 100.46 Kpa 初始浓度：C CH3COOC2H5= 0.01005dm3 C NaOH=

5、 0.01005 mol/dm3 25时，电导率随时间的变化 电导率随时间的变化 （25，0= 2170 S/cm）t/min6912152025303540t/S/cm*1031.8381.7191.6241.5441.4441.3641.3041.2551.216(0-t)/t/S/cm*min*10-30.0550.0500.0460.0420.0360.0320.0290.0260.024由图得：该直线斜率k=19.63 , 截距c=0.74因为k=1/a 因此(T1)=k/a=19.63/0.01005=1953.23mol / min*dm3 =32.55mol / s*L 35时

6、，电导率随时间的变化 电导率随时间的变化 （35，0= 2540 S/cm）t/min4681012151821242730t/S/cm*1032.1101.9511.8461.7621.6931.6111.5481.4971.4541.4201.392(0-t)/t/S/cm*min*10-30.1080.0980.0870.0780.0710.0620.0550.0500.0450.0410.038由图得：该直线斜率k=9.82 , 截距c=1.008.因为k=1/a 因此(T2)=k/a=9.82/0.01005=977.11mol / min*dm3 =16.29 mol / s*L(

7、3)活化能的计算Ea=ln k(T1)/ k(T2)*RT1 T2 / (T2 -T1 ) =ln（32.55 /16.29）*8.3145*298.15*308.15/(308.15-298.15) =52.88KJ/mol误差：=（52.88-27.3）27.3=93.7%六、结果讨论1、为何本实验要在恒温条件下进行，而且NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液混合前还要预先恒温？答：因反应速度与温度有关，温度每升高10，反应速度约增加24倍，同时电导率也与温度有关，所以实验过程中须恒温。且NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液混合前要预先恒温，以保证反应在实验温度下进行。2、如果NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液的起始浓度不相等，试问应怎样计算？答：要按，式中（a为两溶液中浓度较低的一个溶液浓度）以t作图，可得到和的值，解