乙酸乙酯皂化反应速率常数实验报告.doc

PAGE 1 装 订 装 订 线 课程名称： 大学化学实验（P） 指导老师： 成绩：______ _________ 实验名称：乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定 实验类型： 物性测试 同组学生姓名： 无 【实验目的】 学习测定化学反应动力学参数的一种物理化学分析方法——电导法。 学习反应动力学参数的求解方法，加深理解反应动力学的特征。 进一步认识电导测定的应用，熟练掌握电导率仪的使用。 【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a，则反应速率的表示式为 （1） 式中：x为t时刻生成物的浓度。式（1）定积分得： （2） 以 对t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k。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k。 温度对化学反应速率的影响常用阿伦尼乌斯方程描述 （3） 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k(T1)和k(T2)后可以按式（3）计算反应的活化能Ea。 （4） 乙酸乙酯皂化反应是一个典型的二级反应，其反应式为： 反应系统中，OH-电导率大，CH3COO-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CH3COO-所取代，溶液电导率有显著降低。对于稀溶液，强电解质的电导率κ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。若乙酸乙酯皂化反应在稀溶液中进行，则存在如下关系式： （5） （6） （7） 式中：A1，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；κ0、κt、κ∞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。 由式（5）—式（7），得 （8） 代入式(2)并整理，得 （9） 因此，以对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 (T1)与k(T2)，可以求出反应的活化能Ea。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。 【试剂与仪器】 仪器 DDS-llA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；100mL容量瓶1个；20mL移液管3支；0.2mL刻度移液管1支。 试剂 0.0200mol/L的NaOH溶液；乙酸乙酯（AR）；新鲜去离子水或蒸馏水。 【实验步骤】 仪器准备：学会电导率仪的使用和读数方法，正确选择其量程，并将电导率仪的记录输出与记录仪相连。 配制乙酸乙酯溶液：用容量瓶配制0.0200mol/L的乙酸乙酯溶液100mL。乙酸乙酯密度与温度的关系式 ρ=924.54-1.168t-1.95×10-3t2 （10） 其中ρ、t的单位分别为kg/m3和℃。（需要乙酸乙酯约0.1762g） 测量 （1）的测量。将恒温水浴调至30℃，用移液管吸取20mL0.200mol/L的NaOH溶液装入干净的大试管中再加入20mLH2O，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10min，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。 （2）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20mL0.200mol/L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20mL0.200mol/LNaOH溶液放入细管，恒温约10min。用洗耳球迅速反复抽压细管两次，将NaOH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。 （3）重复以上步骤，测定40℃时反应的与。 【数据记录与处理】 室温：27.4