实验九电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数

1、实验九电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数一、实验目的用电导法测定乙酸乙酯皂化反应在不同时刻的反应物浓度，验证其为二级反应并求反应速度常数。二、实验原理乙酸乙酯皂化，是双分子反应，其反应式为：CH3COOC2H5+Na+OH CH 3COO Na+C2H5OH在反应过程中，各物质的浓度随时间而改变，不同反应时间的 OH 的浓度，可以用标准酸进行滴定求得， 也可以通过间接测量溶液的电导率而求出。 为了处理方便起见，在设计这个实验时将反应物 CH3COOC2H5 和 NaOH 采用相同浓度c，作为起始浓度。 设反应时间为 t ，反应所生成的 CH3COONa 和 C2H5OH 的浓度为 x,那麽，

2、 CH3COOC2H5 和 NaOH 的浓度则为（ cx ），即CH 3COOHC 2 H 5NaOHCH 3COONaC2 H 5OHt0cc00t ttc-x0c-x0xx cxxc因是双分子反应，所以时间为t 的反应速度和反应物浓度的关系为dx/dt=k(c-x) 2（1）式中： k 为反应速率常数。将上式积分可得：ktx / c(cx)（2）从式（ 2）中可看出，原始浓度 c 是已知的，只要测出 t 时的 x 值，就可算出反应速度常数 k 值。首先假定整个反应体系是在稀释的水溶液中进行的， 因此可以认为 CH3COONa 是全部电离的，在本实验中我们用测量溶液的电导率求算x 值的变化，

3、参与导电的离子有Na+、OH-、和 CH3COO-,而 Na+在反应前后浓度不变，由于 OH-不断减少而 CH3COO-不断增加，所以，体系的电导值不断下降。显然，体系电导值的减少量和CH3COONa 的浓度 x 的增大成正比，即：t=t 时xK (G0G t )K'( 0t )（3）t时cK (G0G )K'( 0)（4）式中： G0 、0 为起始时的电导、电导率，Gt 、t 为 t 时的电导、电导率；G 、 为 t时的电导率； K 、 K ' 为比例常数。将（ 3）（4）式代入 (2) 式得(G0Gt )或0tc k t（5）(G tcktG )t从方程式（ 5）可

4、知，只要测定了0 、以及一组t 值以后，用0t 对tt 作图，应得一直线，直线的斜率 m 就是反应速度常数k 值和原始浓度 c 的乘积。k 的单位：分 -1 摩尔 -1 升。三、仪器和试剂：1、仪器：电导率仪1 台恒温槽水浴1 套停表1 只烘干试管45 支移液管 15ml2 支2、试剂：0.0200 mol/LNaOH(新鲜配制 )0.0100 mol/LNaOH(用蒸馏水冲稀 0.0200mol/LNaOH)0.0100 mol/LCH3COONa (新鲜配制 )0.0200 mol/LCH3COOC2H5(新鲜配制 )四、实验步骤1、电导仪的调节：2、 和 0 的测量：用 0.0100 m

5、ol/L 的 CH3装入干净的试管中如图1所示，液面约高出COONa铂黑片 1 厘米为宜。浸入 25（或 30）恒温槽内10 分钟，然后接通电导仪，测定其电导，即为。按上述操作，测定 0.0100 mol/L 的 NaOH 溶液的电导为0 。测量时，每一种溶液都必须重复 3 次取平均值。注意每次往电导池中装新样品时，都要先用蒸馏水淋洗电导池及铂黑电极三次，接着用所测液淋洗三次。3、t 的测量将电导池的铂黑电极浸于另一盛有蒸馏水的试管中，并置于恒温槽恒温。 用移液管移取 15 毫升 0.0200 mol/L NaOH 溶液注入干燥试管中，用另一移液管移取 15 毫升 0.0200 mol/L C

6、H3COOC2H5 注入另一试管中， 两试管的管口均用塞子塞紧，防止 CH3COOC2H5 挥发。将试管置于恒温槽中恒温10 分钟。将两试管中的溶液混合在一只试管中， 将铂黑电极从恒温的蒸馏水中取出并用该混合液淋洗数次，随即插入盛有混合液的试管中进行电导时间测定，每隔5 分钟测量一次，半小时后，每隔10 分钟测量一次，反应进行到1 小时后可停止测量。测量结束后，重新测量，看是否与反应前测量的值一致，实验结束后，应将铂黑电极浸入蒸馏水中。试管洗净放入烘箱。五、数据处理1、计算0 、的平均值。项目次数123平均0/ mScm 1/ mS cm 12、将 t、 t 、0t、 t、 ( 0t )/( t) 列成数据表。项目t/分51015202530405060t/ mS cm 1(0t ) / mS cm 1(t) / mS cm 1(0t )/( t)3、以 (0t )/(t) 对 t 作图，得一直线。由直线的斜率m算出反应速率常数 k六、思考题1、为何本实验要在恒温条件下进行