电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率.ppt

此时（181）式可以写成
dx k(a x)(b x) dt
（18.2 ）
积分得：
k 1 x ta (a x)
（18.3）
由（18.3）式可知，只要测得t时刻某
一组分的浓度就可求得反应速率常数。测定该反
应体系组分浓度的方法很多，例如，可用标准酸 滴定测出不同时刻OH-离子的浓度。本实验使用
） 对
和GGt0（GGt18作.7图）均式可可得一以条看直出线，，由以
直线斜率可求得速率常数，后者无需测得 G值。
若在不同得温度下测得反应速率常数，则可
根 据Arrhenius公式：
ln k2 E(T2 T )1
k1
RT1T2
或
ln
k


E R

1 T

（18.8）
B （0测定 ⑴ 按电导率仪说明书校 正仪器 ⑵ 取适量0.01mol/LNaOH 溶液放入干净的大试管中, 将电极插入塞好，置于恒 温水浴槽中，恒温10分钟 左右测定其电导率，直至 稳定不变时为止，即为 25℃时的G0
反应管示意图
3.Gt测定 取20ml 0.02mol.L-1CH3COOC2H5溶液和20ml 0.02
答：CH3COOC2H5不具有明显的导电性
3.如果以
G0 Gt Gt G
对t作图求，还需知道 G,怎样测定简便？
答：G∞是浓度为 a 的CH3COONa溶液的电导
4.本实验为何采用稀溶液，浓溶液可否？
答: 不能，因为在推导X=（L0-Lt）·a/（Lt-L∞）
时，前提条件是强电解质的稀溶液。(一般 NaOH和CH3COOC2H5的浓度为0.020mol/L为宜， 若浓度过低则因电导变化太小而影响准确度)
电导率仪测量皂化反应进程中体系电导随时间的
变化，从而达到跟踪反应物浓度随时间变化的目
的
随着乙酸已酯皂化反应的进行，溶液中导 电能力强的OH-离子逐渐被导电能力弱的 CH3COO-离子取代，Na+离子浓度不发生 变化，而CH3COOC2H5和C2H5OH不具有 明显的导电性，所以溶液的电导逐渐减小， 故可以通过反应体系电导的变化来度量反 应的进程。
先计算配制0.02M乙酸乙酯100ml所需乙酸 乙酯的质量。在100ml容量瓶中加入20ml蒸馏 水,用分析天平准确称重，然后用滴管滴入比 计算量略重的乙酸乙酯，加水至刻度，混合 均匀后倒入干燥的锥形瓶中，再准确计算所 称重量的乙酸乙酯配成0.02mol.L-1溶液所需 的体积，不足水量用刻度移液管补充加入。
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三、仪器和试剂
玻璃恒温水浴
1套 NaOH标准溶液
DDS-307型电导率仪 1套
秒表
1块
叉管电导池
1个
移液管 (20ml)
2支
容量瓶(100ml)
1个
锥形瓶(150ml)
1个
CH3COOC2H5 (A.R) (0.02mol.L-1)
要现配现 制哦！
四、实验步骤
1. 0.02mol.L-1CH3COOC2H5溶液配制
这就是为什么 Ｇ０ 可以 认为是0.01mol／LNaOH 溶液的电导？
令G0 、Gt 和G∞分别表示反应起始时、反应时
间 t时和反应终了时反应体系的电导。显然G0 是浓度为 a的NaOH溶液的电导，G∞是浓度为 a 的CH3COONa溶液的电导，Gt是浓度为 (a-x) 的NaOH溶液与浓度为 x 的CH3COONa溶液的 电导之和。由此可得到下列关系式：
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注意哦！ 注意事项 ⑴ 空气中的CO2会溶入蒸馏水和配制 的NaOH溶液而使溶液浓度发生改 变。CH3COOC2H5溶液久置会缓慢 水解.而水解产物之一，CH3COOH 会部分消耗NaOH，所以，本实验 所用蒸馏水应是新煮沸的，所配溶 液应是新鲜配制的。 ⑵ 电极不使用时应浸泡在蒸馏水中， 用时用滤纸轻轻沾干水分。
５.
为什么要使 CH
3COOC2
H
和
5
NaOH
两种溶液的浓度
相等?如何配制指定浓度的溶液?
答：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CH3COOC2H5和NaOH 起始浓度相等
.先计算配制0.02M乙酸已酯100ml所需乙酸已酯的质量 。在 100ml容量瓶中加入20ml蒸馏水，用分析天平准确称重，然后 用滴管滴入比计算量略重的乙酸已酯，加水至刻度，混合均匀
E 46.1KJ mol 1
答：随着乙酸已酯皂化反应的 进行，溶液中导电 能力强的 OH-离子逐渐被导电能力弱的 CH3COO-离子取代，Na+离子 浓度不发生变化，而 CH3COOC2H5和C2H5OH
不具有明显的导电性，所 以溶液的电导逐渐减小。
指导老师：万本强 设 计 者：刘玉香 学 号：200120311043
实验目的 实验原理 仪器试剂 实验步骤
注意事项 数据记录 思考题 文献参考值
一、实验目的
1 掌握电导法测定反应速率常数 的原理和方法
2 用图解法验证二级反应的 特点 3 掌握电导率仪的使用方法
二、实验原理
乙酸乙酯皂化反应是一个典型的二级反应
后倒入干燥的锥形瓶中，再准确计算所称重量的乙酸已酯配成 0.02mol.L-1溶液所需的体积，不足水量用刻度移液管补充加入 。
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七、文献参考值
摘自日本化学会编，化学便览，第二版 ，1875： 1039
K 20C 7.23 102 dm3 mol 1 s 1
K30C 0.135dm3 mol 1 s 1
mol.L-1NaOH溶液分别注入双叉管电导池中的直支管和 侧支管。将电极插入直支管，置于恒温槽恒温约10分钟 ，然后摇动双叉管使两种溶液混合，并完全倒入装有电 极一侧的直支管中。摇动的同时打开秒表计时，作为反 应起始时间。由计时开始在第2，4，6，8，10，15，20 ，25，30，40 分钟测其电导。 4.调节恒温槽温度在35±0.05℃重复上述步骤测定其G0 和 Gt
CH 3COOC2 H 5 OH CH 3COO C2 H 5OH
反应速率方程为
dx k (a x)2 dt
（18.1）
式中：a ,b 分别表示两反应物的初始浓度，x
表示经过时间t后消耗的反应物浓度，k表示
反应速率常数。为了数据处理方便，设计实
验使两种反应物的起始浓度相同，即a=b,
３35℃５℃
t(min)
Gt (G0 Gt ) t t(min) Gt (G0 Gt ) t
2.以 Gt 对 (G0 Gt ) t 作图，由直线斜率求速率常
数值。
3.计算反应活化能。
六、思考题
Ｄo Ｙou Ｋnow？
1．反应进程中溶液的电导为什么发生变化？
2.为什么 G0可以认为是0.01mol.L-1NaOH 溶液的电导？
Gt
G0
a a
x
G
x a
（18.4）
由（18.4）式可得：
x a G0 Gt G0 G
（18.5）
将（18.5）式代入（18.3）式，得：
G0 Gt akt Gt G
或
Gt

1 ak
G0
Gt t
G（ （1188..67） ）
t对
G0
t
Gt
由 （ 18.6 作图或以 Gt
（３） 准确调节恒温槽温度，反应液充 分恒温，记录实际反应的温度；
（４） 取液体量盖住电极截面，NaOH瓶 加塞，电极一同预热。
（５） 试剂瓶和电导瓶注意加塞，减少 空气中的CO2对NaOH溶液的影响；
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五、数据记录和处理
1 数据记录表：
室温： 大气压： G0(25℃)： G0(35℃)：
25２℃５℃