乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定.docx

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1、实验九乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定1刖旨K1实验目的测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数K2实验内容在30。C时，用电导率仪先测定4Dm1O.O1mo11”的NaoH溶液的电导率，然后将20m10.02mo11N的NaOH溶液与20m1O.02mo11的乙酸乙酯溶液混合，测定其电导率随时间的变化关系;然后将实验温度升高到37X2,重复上述实验。1.3实验原理对于二级反应A+B产物如果A,B两物质起始浓度相同，均为用心则反应速率的表示式为=k(3-X)2dt(1)式中：X为t时刻生成物的浓度。式1)定积分得：上二工1a(ax)(2)以_1对匚作图，若所得为直线，证明是二级反应.并可以从直线的斜率求出

2、a-xk.所以在反应进行过程中，只要能够测出反应物或生成物的浓度，即可求得该反应的速率常数koc温度对化学反应速率的膨响常用阿伦尼乌斯方程描述JhktEadTKT2式中：Ea为反应的活化能。假定活化能是常数，测定了两个不同温度下的速率常数kTi)和kCT2)后可以按式(3)计算反应的活化能EaoO乙酸乙酯皂化反应是一个典型的二级反应，其反应式为：CH3COOCJH5+Off-OCHfiOO-aC2H5OH反应系统中，OH电导率XCH3COO-电导率小。所以，随着反应进行，电导率大的OH-逐渐为电导率小的CH3C0CF所取代，洛液电导率有显著降低。对于稀溶液，强电解质的电导率K与其浓度成正比，而

3、且溶液的总电导率就等于组成该洛液的电解质电导率之和。若乙酸乙酯皇化反应在稀溶液中进行，则存在如T关系式：=Aa(5)=A2a6)K1A(a-x)+A2(7) 式中：A,A2分别是与温度、电解质性质和溶剂等因素有关的比例常数；Ko、Kh心分别为反应开始、反应时间为t和反应终了时溶液的总电导率。o由式(5一式7，得X=(!X代入式(2并整理，得(9)因此，以兀对牛些作图为一直线即说明该反应为二级反应，且由直线的斜率可求得速率系数k;由两个不同温度下测得的速率系数k(Ti)与kvT?),可以求出反应的活化能Ea0由于溶液中的化学反应实际上非常复杂，如上所测定和计算的是表观活化能。2实验方法21实验仪

4、言吾和试剂6仪器DDS-I1A型电导率仪1台；自动平衡记录仪1台;恒温水浴1套；DJS-1型电导电极1支；双管反应器2只、大试管1只；QDm1容量瓶1个；20m1移液管3支；0。2m1刻度移液管1支。试剂0.020Omo1/1的NaoH溶液：乙酸乙酯(AR):新鲜去离子水或蒸馆水。2o2实验步骤1)仪器准备:接通电导率仪的电源，校正电导率仪，正碓选择其量桎，并将电导率仪的记录输出与记录仪相连。2) 配制乙酸乙酯溶液：用容量瓶配制0。020OmoV1的乙酸乙酯溶液Qom1O乙酸乙酯密度与温度的关索式p=924.54-1.168t-1。95x1O-V(10)其中p、t的单位分别为kg/iM和C(需

5、要乙肖襄乙酯约0.1762g)已知室温等于23.8。C,计算得需要0。197m1乙酸乙酯.3) 叫的测量将恒温水浴调至3or,用移液管吸取20m10-20OmoI/1的NaoH溶液裟入干净的大试管中再加入20m1H2,将电导电极套上塞子，电极经去离子水冲洗并用滤纸吸干后插入大试管中，大试管放入恒温水浴恒温约IOmin,将电导率仪的“校正测量”开关扳到“测量”位置，记录仪开始记录。4) 兀的测定。将洁净干燥的双管反应器置于恒温水浴中，有移液管取20.20Omo1/1乙酸乙酯溶液，放入粗管。将电极用电导水认真冲洗3次，用滤纸小心吸干电极上的水，然后插入粗管，并塞好用另一支移液管取2Drn10.20

6、0mo1/1NaOH溶液放入细管，恒温约5mir.用洗耳球迅速反复抽压细管两次，将NQOH溶液尽快完全压入粗管，使溶液充分混合。记录仪必须在反应前开始记录，大约20min可以停止测量.5) 重复以上步骤，测定3厂C时反应的吟与气。3结果与讨论由实验室仪器读出室温为2336大气压为103。09kPao表1,表3中的第二列由记录仪采集，可见附图(qt关系图)上的数据。第一列时间并非直接由记录仪采集的数据读出1而是在叫一t关系图上找出最高点，记下量高点对应的时间，之后将各数据点对应的时间减去最高点对应的时间即为表中第一列t。第三列中的同样由记录仪采集,见附图（0的测量，得30C时，Jf=6.91格，

7、37aC时，*r=7o45格.注:附图分别为3（TC时心的测量图=37。C时心的测量图二30匚时冷t关系图、37C时无t关系图.表1乙酸乙断皂化反应动力学实验数据记录（30C时间t/min格子数兀）格（心一兀）/t06o852o136.230.2910803o205.9802718754o025o810.25S7064.825o650.2489635o455.5402403676.155.430.2308946.835.330.2225487.635.220.2136308.405.120.2059529.504o990o19578910.24.920.18921610.54.840.1827

8、2710.94.790o177586以表1中的第二列对第三列作图，得图Io由图1知，实验的钱性拟合较好，该反应为二级反应。由公式（9）得,图1中直线的斜率为在该实验中，3=0。O1moI/1,所以kwrc=111,248mimxO.OImo1IOS.SW1emorminA查阅文献得，30V；时k=8.7916mo1Jmin一打相对误差E11%0表2乙酸乙醋皂化反应动力学实验数据记录（37匚同样由公式(9)得,图2中直线的斜率为一-,3=0.OImOI/1,所以乂3k开心=1(7.8394minxOQImo1Z1)=12.961ino1min1查阅文猷得,37。C时k=13.4721mo1-mini,相对误差E-3o8%。由公式4计算,该反应的表观活化能Ea=In5.4%o参考文献2111浙江大学牝学系.2005中级化学实验第一版。北京：科学出版社