乙酸乙酯参考

1、实验十八二级反应乙酸乙酯皂化1目的要求能迪心讪卅点学今用阁郦丄求 敖必叭越亦占敬甦杰电9率仪的便比。2基本原理(1) :CH3COOC2H5 Na OH - = CH3COO 一 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0H 一的浓度，可以用标准酸滴定求得，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，设CH 3COOC2H5和NaOH起始浓度相等，用 a表示。设反应进行至某一时刻 t时，所生成的CH 3COONa和C2H5OH浓度为x刃1曲;廿CH 3C OOC2H 5和NaOH浓度为(a -x)：即CH 3COOC2H5 NaOH二CH3COONa

2、C2H5OHt =0aa00t =ta xa xxxt r(a -x)r 0(a-x) >0 x > aa上述反应是一典迥的级反应其反应速率可用卜式去示:dx 、2k(a -x)(n -15-1)dt式中k九曲应乂盅秋数：朴上式札弁冯1 xk(n -15-2) 从式(nta (a -x)-15-2)中可以看出，原始浓度 a是已知的，只要能测出 t时的x值，就可以算出反应速度常数a (ax)-kt(n -15-3)以x(a x)对t作图,是一条直线,斜率就是反应速率常数_1k。k的单位是L mol mink值。或者将式(n -15-2)1(SI单位是m3mol)如仪疋F悴度鬥总;加觀

3、用数k仃J和k仃2)，按阿 累尼乌斯(Arrhenius)公式可计算出该反应的活化能k()E T2 £E =ln -( -)(n -15-4) (2)电导法k(T2)R T2T1测定速率常数：首先假定整个反应体系是在接近无限稀释的水溶液中进行的，因此可以认为 CH3COONa和NaOH是全部电离的，而 CH3COOC2H5和C2H5OH认为完全不电离。 在此前提下，本实验用测量溶液电导率的变化来取代测量浓度的变化。显然，参与导电的离 子有Na OH 一和CH 3COO 一,而Na 在反应前后浓度不变，OH 一的迁移率比CH 3COO -的迁移率大得多。随着时间的增加，0H 一不断减少

4、，CH 3COO 一不断增加，所以，体系的电3値不断卜降，根据式(n -11-15)如当t =0时体系总电导率k0k0 - ka,NaOH ' Ka,CH3C O(OHC =a-：m,NoOH( n -15-5)式中ka,NaOH为反应起始时，浓度为a的NaOH的电导率，Aam,NaOH为此时的摩尔电导率；ka,cH3cOOc2H5为反应起始时CH3COOC2H5的电导率，与 NaOH相比可忽略。同理有(忽略(n -15-6)C2H5OH的贡献)t =-时， k - = a * m,CH 3COONat t 时，kt - x ; m,CH3COONa ' (a X)-： m,N

5、aOHa(n -16-7)式中-1 m,CH3COONa 为反应终了 CH 3COONa的摩尔电导率，AXm,CCOONa为反应进行到t时CH 3COONa的摩尔电导率,Tm,Na°H 九t时NaOH的摩尔电导率。 ANaOH、AmCHQOONa分别表示NaOH和CH 3COOW溶液无限稀释时摩尔电导率，代秣是 各离子的无限稀释摩尔电导率。严幣地说厳尔也片率与浓度是有关怕.但按前IfflKi袞町近似认为:a一 m, NaOH= A(mX =Am：NaOHodFm,Na,iS O0-''m,OH-(n -15-8)上鳥,CH3COONa 二上爲,CH3COONa =-；

6、m,CH3COONa00 + m,CH3COO -m,Na '(n -15-9)比屮(n -15-10)将式(n式（n -15-5）式（n -15-6）得ko -k：=a(上 m,NaOH -'m,CH3COONa)-15-8)和(n -15-9)代人ko - k： = a( 1 m'oH -旳)m,CHCOO /（n -15-11）类似处理可得« -k二=X(' m',OH -mg O O)(n -15-12)kt - k二;=(a - X)( ' man CO_""m,CH 3COO(n -15-13)式(n -

7、15-12)十式(n -15-13)徉Cot)_ xC t - :)(a - x)(n -15-14)将式（n -15-14）代入式（n -15-3）廿於刊!11得1 k = ta或亠卫=aktC t - '：) C t - ' ：)(n -15-15)利用式（n -15-15），从实验中测得反应进行到t时的-1，起始浓度a、 0以及终了 :,就可以利用（a）计算法或（b）作图法求算出反应速率常数k0。3仪器试剂0.0200molNaOH （新鲜配制）_140.0100 mol * LNaOH （可用 0.0200 mol * L 稀释 1 倍）0.0200molCH3COOC

8、2H5（新鲜配制）0.0100 molCH 3C OO N a新鲜配制）电导仪（DDS 11A）1 H叉形电导池支恒温槽1会秒表1貝移液管20mL容量瓶直形电导池4实验步骤电导仪的调节：DDS 11A型电导仪的曲理和使用方法参见木书皿物尹化宁实验规范'-.0的测定：在调节电导率仪的同时，开启恒温槽，控制温度在298.2K ± 0.1K。用0.0100mol *L NaOH溶液40mL注入干净的直形电导池中，插入干净的电极，以液面高于电极1cm2cm为适，浸入已调控好的恒温槽中恒温约10min，接上电极，接通电导仪，测定其电导率，即为.0：（3）"的测定：本实验所用的

9、叉形电导池如图（n -15-1）所示“用移液管分别吸取 20mL0.0200 mol *LJ的NaOH和ZH（ 20mL0.0200 mol L的CH3COOC2H5溶液（新鲜配制）,注入干燥的A池和B池。并塞紧塞子，放到恒温槽内恒温10min。同时，将电极用蒸馏水洗净，小心用滤纸将电极上挂的少量水吸干（不要碰着铂黑）后插入A池。然后倾斜电导池，让B池内的溶液和 A池内的溶液来回混合均匀，同时在开始混合时按下秒表，开始记录时间。接通电极及电导仪准备连续测量。由于该反应有热效应，开始反应时温度不稳定，影响电导率值。因此，第一个电导率数据可在反应进行到6min时读取，以后每隔3min测定一次，30

10、min以ZH）后可间隔5min测定一次，测定13组15 组数据即可停止。图n -15-1的测定：有两种方法可以用来测定：；第一种方法是将反应体系放置4h5h,让反应进行完全，然后在同样的条件下测定溶液电导率，即为-:第二种方法是将新鲜配制的0.0100molCH 3COONa溶液，注入干净的电导池，以同一电极在相同实验条件下测定其电导率，即为（5）活化能的测定（选做）：调节恒温槽的温度，控制在308.2K ± 0.1K，重复实验步骤（2）（4）操作，分别测定该温实验结束后，关闭电源，取出电极，用蒸馏水冲洗干净后浸泡在蒸馏水中。5数据处理室温K实验温度K 大气压Pat忙0 叫Kt -K

11、oO心心(min)1(S m )(Sm)1(S m )Kt691215182160(1) 将 t、 t、灯5 -i：二、' t-'、 -唉入记不表 +。以对t rH，卫亿瓷 t -oo(3) 由直线斜率计算反应速率常数k和半衰期X/2 :(4) 由298.2K、308.2K所求出的k (298.2K)、k (308.2K)，按式(H -15-4)计算该反应的活化能E (选做):(5) 給果艮求：图表符合规范要求，0 一 -1忙阁应浅性口灯.k (298.2K)=6 ± 1 L mol ' * min k(308.2K)=10 ± 2 L *mol*m

12、in ' 文献值：lg k = -1780T 4 0.00754T 4.536注意事项(1)分别向叉形电导池 A池、B池注入NaOH和CH3COOC2H5溶液时，一定要小心，严精品文档5格分开怕祖。(2) 所用的溶液必须新鲜配制，而且要使所用溶液 NaOH和CH 3COOC2H 5溶液浓度必须和等°(3) 实验过程中要很好地控制恒温槽温度，使其温度波动限制在土0.1K以内。(4) 混合使反应开始时同时按下秒表记时，保证记时的连续性，直至实验结束(读完t)(5) 保护好铂黑电极，电极插头要插入电导仪上电极插口内(到底)£嗖固定如7思考题(1)为什么要使 NaOH和CH 3COOC2H5两种溶液的浓度相等 ？如何配制指定浓度的溶 液？ 如果NaOH和CH 3COO