乙酸乙酯皂化反应试验报告及处理方法

1、乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定一、预习提问1. 为什么可用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数?2. 二级反应有什么特点？3. 怎样使用DDS-307型电导率仪？4.-.0t各代表什么？如何测定?二、实验目的及要求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-307型数字电导率仪和控温仪使用方法。三、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-xdCAd (a-x)dx 、2（1） -k(a - x)dtdtdt定积分得：k-x（2）ta a-x以一L t作图若所得为直线

2、，证明是二级反应，并从直线的斜率求出a X如果知道不同温度下的速率常数k（Tj和k（T2），按阿仑尼乌斯方程计算出该反应的活化能Ink(T2)k(TJ(3)2. 乙酸乙酯皂化反应是二级反应，反应式为:CH3COOC2H5 NaOH CH3COONa C2H5OHt=0aa00t=ta-xa-xxxt= 0000aa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的电导率，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。故存在如下关系式：o 二 A a. -

3、 A2 a1 t = A（a - x） A2x-Kt1-Kt、由上三式得：x =（ ） a，代入（2）式得k（_ ）% 瓷悶ta 陷重新排列得:ka t因此，以-t作图为一直线即为二级反应，并从直线的斜率求出四、仪器与药品DDS-307型数字电导率仪（附铂黑电极）1台，恒温水槽1套，停表1只，叉形电导管2只，直试管1只，移液管（10ml,胖肚）2根，吸液管（5ml 1根，10ml 2根），烧杯（50ml） 1只，容量瓶（100ml）2 个，称量瓶（25mnX 23mn） 1只。乙酸乙酯（分析纯），氢氧化钠（教师预先配制的大浓度0.2mol/l ）五、实验步骤1. 恒温槽调节及溶液的配制调节恒温

4、槽温度为 298.2K（25 C ）。同时电导率仪提前打开预热。先用称量法配制乙酸乙酯溶液100ml，浓度在0.02mol/l左右。再据所配乙酸乙酯溶液的浓度，配同等浓度的氢氧化钠溶液（由所给大浓度稀释即可）2. 5的测定分别取10ml蒸馏水和10ml所配NaOH溶液，加到洁净、干燥的叉形管中充分混匀，置于恒温槽中恒温5min。用DDS-307型数字电导率仪测定已恒温好的NaOH溶液的电导率-.0。3. 4的测定在另一只叉形管的直支管中加lOmlCHsCOOCzHs溶液，侧支管中加10ml NaOH溶液。恒温后，混合两溶液，同时开启停表，记录反应时间，并把电导电极插入直支管中。当反应进行 6m

5、in,9min,12min,15min,20min,25min,30min,35min,40min时各测电导率一次，记录电导率 t及时间t。4. 调节恒温槽温度为308.2K（35 C ），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,6min,8min,10min,12min,15min,18min,21min,24min, 27min,30min 时测其电导率。六、结果要求1.-作图应为一线性较好的直线。tI.C.T Vol W p.129 )2. 25 C（ 24.3 C ）时乙酸乙酯皂化反应速率常数的标准值（摘自为:-1NaOH/mol0.050.01250.00

6、6250.003125-1 -1k/(mol/l).min6.766.486.586.65其平均活化能为11 kcal.mol -1 （摘自“化学便览”基础篇（修订二版） p.1075）。-1-1-1实验要求 k 为 6 1 (mol/l).min , E 为 11 3 kcal.mol 。七、影响结果的一些因素1. 乙酸乙酯皂化反应系吸热反应，混合后体系温度降低，故在混合后的开始几分钟内所测溶液电导偏低。因此最好在反应 6分钟后开始测定，否则所得结果呈抛物线形。2. 如NaOH溶液和CHCOOC5溶液浓度不等，而所得结果仍用两者浓度相等的公式计算，则作图所得直线也将缺乏线性。3. 温度对速率

7、常数影响较大，需在恒温条件下测定。在水浴温度达到所要的温度后，不急于马上进行测定，须待欲测体系恒温10分钟，否则会因起始时温度的不恒定而使电导偏低或偏高，以致所得直线线性不佳。4. 测定时，所用的蒸馏水最好先煮沸，否则蒸馏水溶有CO,降低了 NaOH的浓度，而使0偏低。5. 测35C的“时，如仍用25C的溶液而不调换，由于放置时间过长， 溶液会吸收空气中的CO,而降低NaOH的浓度，使 s偏低，结果导致k值偏低。CNaoH : 0.01988mol八、实验数据及处理CCH3C8C2H5 ：.1988mol l恒温温度：25 C 0 = 2460us cm J时间/min691215202530

8、35405060瓷t /us cm20901950185017801670160015201490147013601300险一阳6055.65045393430.825.523.921.820.3t恒温温度：35 C 0 = 2860us cm J时间/min46810121518212430瓷t /us cm2450231022102110203019251870183017501690% -叫123.810592.58375.867.759.453.147.539.8t瓷0 一足分别以25 C、35 C所测结果作-.t 0-图的二条直线1780 -1500251i .-25C直线斜率：17

9、.5 , k25.7(mol/l) min453917.50.01988/235C直线斜率：2170_1900 =9.31 , k；5-10.7(mol/l)，min90619.31 江 0.01988/2.k；5ET2 -T1log 2521k；52.303R T2 TE =log107 2.303 8.3145.7298.2 308.2308.2 -298.2= 47.37kJ mol九、思考题1.为何本实验要在恒温条件下进行，而且NaOH溶液和CHC00C5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10C，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

10、恒温。且NaOH溶液和CHCOO2H.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CHCOOCi溶液的起始浓度不相等，试问应怎样计算?答:要按，（咒吨爲 式中x =（ 0 _ t）a （a为两溶液中浓度较低的一个溶液浓度）0 一 忙00以tt作图，可得到 “和匸的值，解出不同t时的x值，然后，就可求出 k。3.如果NaOH溶液和CHCOOCt溶液为浓溶液，能否用此法求k值？为什么？答：不能。因为只有对稀溶液，强电解质的电导率与其浓度成正比，才会推倒得到0 一汪作图为一直线,t进而求得k值。十、实验注意事项：1 直 _直1. 用书中的公式计算速率常数 （k2二0）时，要求所用的NaOH溶液和CHCOOCst a 已-Koo溶液两者的浓度要相同。2. 由于CHCOOCi易挥发，故称量时应在称量瓶中准确称取，并需动作迅速。3. 由于CHCOO2H在稀溶液中能缓慢水解，会影响CHCOOCi的浓度，且水解产