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1、实验十二级反应乙酸乙酯皂化反应、实验目的1. 了解二级反应的特点。2. 掌握电导率法测定反应速率常数和活化能。、实验原理乙酸乙酯与碱的反应称为皂化反应，它是一个典型的二级反应。其反应式为:CH 3COOC2H 5 NaO H , CH 3COONa C2H 5OH当两种反应物初始浓度相同时t =0 ,CoCo00t =t,Co - XC° - Xxxt =二,00C0C0设：两种反应物的起始浓度均为 C0,在时间t时生成物的浓度为x ,贝U反 应速率方程为：=k(C°x)2dt式中：k为速率常数；t为时间。将(1)式积分得：k =tCo(Co _x)k。但由若以 一x一 对
2、t作图，可得一直线，由直线的斜率可求速率常数C°(C。x)丁难以测定t时刻的x值，故本实验采用电导率法测定皂化反应过程中的电导率。由电导率随时间的变化规律来代替浓度的变化。这主要是因为，随着皂化反应的 进行，溶液中电导能力强的OH一离子逐渐被导电能力弱的AS离子所取代。使溶 液的电导率逐渐减小，溶液中 CH3COOC2H5和C2H5OH的导电能力都很小，可 以忽略不计。因此，溶液电导率的变化是和反应物浓度变化相对应的。在电解质稀溶液中，可近似认为电导率式与浓度C有如下的正比关系，并且 溶液的电导率等丁各电解质离子电导之和 = - ' m C上式中Am为摩尔电导率，Am在包定温
3、度的稀溶液中，可近似看作为一常 数，丁是可写成=fC：设：t=0 , 溶液的电导率°t=t,溶液的电导率 阳t -二溶液的电导率有"。=fOH_C°，fA"C。'T = f0"（C。-X） - fAC二（将-盘 - 二-（f0H - - fAC 9（ C。- X）将和（4）代入方式（2）得：,1k =tC。 -，.二't =kC°t1（'.。-*）-'二（6）以吟对（、田）作图可得一直线, t其斜率为,由此可得出反应速率常数 kC。由丁 m电旦（二_亳 k1R T2T1可测出两种温度Ti,T2的ki和k
4、2值，由式计算出E.。三、仪器和药品包温槽一套；电导仪一台；电导电极一支；微量进液器一支；乙酸乙酯；Oamol - dm-3NaOH溶液。四、实验步骤1. 调节包温槽水温为25C （土 1C ）。2. 测定初始电导率'Qo由丁乙酸乙酯的电导率可以忽略不计，故反应开始时，体系的电导率为NaOH的电导率，测定NaOH溶液的电导率作为翟。本实验要求NaO H和乙酸 乙酯进行等摩尔反应，乙酸乙酯的量为 Oml ,根据下式计算出NaOH的体积（ml）式中：P酯一室温下乙酸乙酯的密度 g - cm°V碱一乙酸乙酯的体积mlm酯一乙酸乙酯的摩尔质量g - mol-1C碱一NaOH溶液的摩尔
5、浓度mol - dm-3取NaOH溶液V碱ml加入电导瓶中，放进包温槽包温，并插入电极，测定其 电导率，待读数稳定后可视为 翟。值。3. 测定. t用微量进液器取乙酸乙酯0.04 ml ,迅速加入到电导瓶中，记时并摇动，每隔2 m in读一次电导率值，20分钟后结束。4. 调节包温槽温度为35C （土 1C）,用同样方法测定另一组皂化反应数据。五、数据记录与处理1. 以曰对t作图，将曲线外推至t=0,求K0o2. 以K0对（如一作图，求k值。3. 以不同反应温度的值代入公式（7）计算反应活化能。日期：室温：气压：温度t m in246810121416182025 Cg f /t35 C( Kt) / t六、思考题1. 本实验为何可用测定反应液的电导率变化来代替浓度变化？有什么条件？2. 被测溶液的电导率是哪些离子的贡献， 反应过程中电导率为何发生变化?3. 如果两种反应物的初始浓度不相等，应如何计算 k值？4.外推K0,与实测K0是否相同? 耐表：乙酸乙酯不同温度下的密度t /( C)0102030P /( g / cm3)0.92440.91270.90050.8885