复习版 电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数含思考题答案
实验4-电导法测定乙酸乙酯的皂化反应速率常数
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数【实验目的】（1）学习电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的原理和方法以及活化能的测定方法； （2）了解二级反应的特点，学会用图解计算法求二级反应的速率常数； （3）熟悉电导仪的使用。
【实验原理】（1）速率常数的测定乙酸乙酯皂化反应时典型的二级反应，其反应式为： CH 3COOC 2H 5＋NaOH = CH 3OONa ＋C 2H 5OH t=0 c 0 c 0 0 0 t=t c t c t c 0 - c t c 0 -c t t=∞ 0 0 c 0 c 0则2kc dtdc=-，c 为反应任一时刻的浓度。
积分并整理得速率常数k 的表达式为： t0tc c c c t 1k -⨯= 假定此反应在稀溶液中进行，且CH 3COONa 全部电离，则参加导电离子有Na ＋、OH －、CH 3COO－，而Na ＋反应前后不变，OH －的迁移率远远大于CH 3COO －。
随着反应的进行，OH －不断减小，CH 3COO －不断增加，所以体系的电导率不断下降，且体系电导率（κ）的下降和产物CH 3COO－的浓度成正比。
令κ0、κt 和κ∞分别为0、t 和∞时刻的电导率，则：t=t 时，c 0 – c t = K (κ0 - κt ) K 为比例常数 t→∞时，c 0 = K (κ0 - κ∞) 联立以上式子，整理得：∞+-⨯=κκκκtkc 1t 00t 可见，即已知起始浓度c 0，在恒温条件下，测得κ0和κt ，并以κt 对tt0κκ-作图，可得一直线，则直线斜率0kc 1m =，从而求得此温度下的反应速率常数k 。
（2）活化能的测定原理：)11(k k ln21a 12T T R E -=因此只要测出两个不同温度对应的速率常数，就可以算出反应的表观活化能。
【仪器与试剂】电导率仪1台，铂黑电极1支，人形试管2支，直行试管2支，恒温槽 1台，移液管 3支，0.0200 mol/L NaOH，0.0200mol/L CH3COOC2H5，0.0100mol/L CH3COONa（均新鲜配制）。
6. 电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数-
实验5 电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数一．实验目的1. 用电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数。
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．实验原理酯在碱性介质中的水解反应习惯上称为皂化。
乙酸乙酯的皂化反应是一个典型的二级反应:即 CH 3COOC 2H 5 + NaOH −→ CH 3COONa + C 2H 5OHt =0时 a b 0 0 t=t 时 a-x b-x x x反应速率方程为))((k x b x a dtdx--= （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 ，此时上式可以写成2)(k x a dtdx-= 积分得： )(k x a ta x-=（2）皂化反应的逆反应很少，可认为能完全进行。
稀溶液中NaOH ，CH 3COONa 可完全电离，反应各阶段各物质的浓度为：CH 3COOC 2H 5 + NaOH −→ CH 3COONa + C 2H 5OHt =0时 a a 0 0 t=t 时 a-x a-x x x t →∞时 0 0 x →a x →a只要测得t 时刻某一组份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，可用标准酸碱滴定测出不同时刻OH -离子的浓度。
本实验使用电导率仪测量皂化反应进程中体系电导随时间变化的变化，从而达到跟踪反应物浓度随时间变化的目的。
其根据是：（1） 溶液中OH －的电导率比CH 3COO -大很多且随反应的进行而减少，整个体系电导变化明显。
（2） 稀溶液中各强电解质的电解质的电导率与其浓度成正比 （3） 溶液总电导率等于各电解质电导率之和 因此，a A ⋅=10κ ① a A ⋅=∞2κ ② x A x a A t 21)(+-=κ③式中，A1、A2是与温度、溶剂、电解质性质有关的比例常数；0κ，∞κ为反应开始和终了时溶液的电导率（反应开始时只有NaOH 导电，终了时只有CH 3COONa 导电）；t κ是时间为t 时溶液的总电导率。
（上课用）电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数【目的要求】1.用电导率仪测定乙酸乙酯皂化反应进程中的电导率。
2.学会用图解法求二级反应的速率常数，并计算该反应的活化能。
3.学会使用电导率仪和恒温水浴。
【基本原理】乙酸乙酯皂化反应是个二级反应，其反应方程式为CH3COOC2H5+Na+OH-→CH3COO+Na+C2H5OH 当乙酸乙酯与氢氧化钠溶液的起始浓度相同时，如均为a，则反应速率表示为－－－－－－（１）式中，x为时间t时反应物消耗掉的浓度，k为反应速率常数。
将上式积分得－－－－－－（２）起始浓度a为已知，只要由实验测得不同时间t时的x值，以对t作图，应得一直线，从直线的斜率m(=ak)便可求出k值。
乙酸乙酯皂化反应中，参加导电的离子有OH、Na和CH3COO，由于反应体系是很稀的水溶液，可认为CH3COONa是全部电离的，因此，反应前后Na的浓度不变，随着反应的进行，仅仅是导电能力很强的OH离子逐渐被导电能力弱的CH3COO离子所取代，致使溶液的电导逐渐减小，因此可用电导率仪测量皂化反应进程中电导率随时间的变化，从而达到跟踪反应物浓度随时间变化的目的。
令G0为t=0时溶液的电导，G t为时间t时混合溶液的电导，G∞为t=∞(反应完毕)时溶液的电导。
实质上，G0是NaOH溶液浓度为a时的电导值，G t是NaOH溶液浓度为（a-x）时的电导值G NaOH与CH3COONa溶液浓度为x时的电导值G CH3COONa之和，G∞则是CH3COONa溶液浓度为a时的电导值。
CH3COOC2H5+OH-→CH3COO+C2H5OH t = 0 a a0 0t = t a - x a – x x xt = ００a a在稀溶液中，溶液的电导与电解质的溶液浓度正比，因此有：G0=A1a, G=A2a, Gt=A1(a-x)+A2x代入（２）式，得：重新排列得:－－－－－－－－－－－－（５）因此，只要测不同时间溶液的电导值G t 和起始溶液的电导值G0，然后以G t对作图应得一直线，直线的斜率为１／ak ，由此便求出某温度下的反应速率常数k 值。
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数
实验八十二 电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数一、实验目的（1）了解二级反应的特点，学会用图解法求取二级反应速率常数； （2）用电导法测定乙酸乙酯反应速率常数，了解反应活化能的测定方法； （3）掌握测量原理，并熟悉电导率仪的使用。
二、实验原理乙酸乙酯皂化反应是一个二级反应，其反应式为：CH 3COOC 2H 5 ＋Na + + OH - → CH 3COO - ＋ Na + ＋C 2H 5OH在反应过程中，各物质的浓度随时间而改变。
某一时刻的OH -离子浓度可用标准酸进行滴定求得，也可以通过测量溶液的某些物理性质而求出。
用电导率仪测定溶液的电导率值κ随时间的变化关系，可以监测反应的进程，进而可求算反应的速率常数。
二级反应的速率与反应物的浓度有关。
为了处理方便起见，在设计实验时将反应物CH 3COOC 2H 5和NaOH 采用相同的浓度c 作为起始浓度。
当反应时间为t 时，反应所生成的CH3COO -和C 2H 5OH 的浓度为x ，那么CH 3COOC 2H 5和NaOH 的浓度则为(c －x )。
设逆反应可忽略，则反应物和生成物的浓度随时间的关系为：CH 3COOC 2H 5 ＋ NaOH → CH 3COONa ＋C 2H 5OH t = 0： c c 0 0 t = t ： c -x c -x x x t →∞： →0 →0 →c →c对于上述二级反应的速率方程可表示为：))((x c x c k dt dx--= （1） 积分得：()x c c xkt -=（2）显然，只要测出反应进程中t 时的x 值，再将c 代入上式，就可以算出反应速率常数k 值。
由于反应是在稀的水溶液中进行的，因此，可以假定CH 3COONa 全部电离。
溶液中参与导电的离子有Na +、OH -和CH 3COO -等，而Na +在反应前后浓度不变，OH -的迁移率比CH 3COO -的迁移率大得多。
随着反应时间的增加，OH -不断减少，而CH 3COO -不断增加，所以，体系的电导率值不断下降。
电导法测乙酸乙酯皂化反应速率常数的数据处理及问题讨论
实验四电导法乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定1.实验目的1）了解测定化学反应速率常数的一种物理方法——电导法。
2）了解二级反应的特点，学会用图解法求二级反应的速率常数。
3）掌握DDS-11AT型数字电导率仪和控温仪使用方法。
2.实验注意事项1）本实验所用的蒸馏水需事先煮沸，待冷却后使用，以免溶有的C02致使NaOH溶液浓度发生变化。
2）配好的NaOH溶液需装配碱石灰吸收管，以防空气中的C02进入瓶中改变溶液浓度。
3）测定298.2K、308.2K的κ0时，溶液均需临时配制。
4）所用NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液浓度必须相等。
5）CH3COOC2H5溶液须使用时临时配制，因该稀溶液会缓慢水解影响CH3COOC2H5的浓度，且水解产物(CH3COOH)又会部分消耗NaOH。
在配制溶液时，因CH3COOC2H5易挥发，称量时可预先在称量瓶中放入少量已煮沸过的蒸馏水，且动作要迅速。
6）为使NaOH溶液与CH3COOC2H5溶液确保混合均匀，需使该两溶液在叉形管中多次来回往复。
7）不可用纸拭擦电导电极上的铂黑。
3.数据处理1）将列表。
表一，293.2K时的实验数据时间t/min kt k0-kt (k0-kt)/t2 1866 434 217.004 1725 575 143.756 1616 684 114.008 1529 771 96.3810 1458 842 84.2012 1397 903 75.2514 1346 954 68.1416 1301 999 62.4418 1263 1037 57.6120 1229 1071 53.5522 1199 1101 50.0524 1172 1128 47.0026 1149 1151 44.2728 1126 1174 41.9330 1106 1194 39.8032 1088 1212 37.88表一，298.2K时的实验数据时间t/min kt k0-kt (k0-kt)/t2 2170 260 130.004 1961 469 117.256 1833 597 99.508 1728 702 87.7510 1645 785 78.5012 1577 853 71.0814 1523 907 64.7916 1477 953 59.5618 1438 992 55.1120 1406 1024 51.2022 1376 1054 47.9124 1349 1081 45.0426 1328 1102 42.3828 1306 1124 40.1430 1287 1143 38.1032 1272 1158 36.192）用图解法绘制 图。
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数含思考题答案
如何理解皂化反应速率常数的物理意义？
皂化反应速率常数是衡量皂化反应快慢的重要参数，表示单位时间内乙酸乙酯的消耗量 或生成量。
速率常数越大，表明皂化反应进行得越快，反应物的转化率越高。
通过电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数，可以了解反应的速率和机理，进一步研 究反应的动力学和机理。
皂化反应速率常数的物理意义还体现在化学反应动力学的研究中，对于理解和预测化学 反应具有重要的意义。
数据处理时，可以采用表格、图表等方式进行展示，以便更好地观察和分析实验结果
数据处理过程中，需要注意数据的准确性和可靠性，避免误差和异常值对结果的影响
实验结果记录
实验数据表格： 列出实验过程中 测定的电导率、 温度、时间等数 据。
数据处理：对实 验数据进行处理， 包括计算乙酸乙 酯皂化反应速率 常数、反应活化 能等。
优化实验操作流程：在实验过程中，要严格按照操作规程进行实验，避免因操作不 当引起的误差。
汇报人：XX
数据图：将实验 数据绘制成图表， 如电导率随时间 变化的曲线图、 温度与反应速率 常数的关系图等。
数据分析和结论： 对实验结果进行 分析，得出乙酸 乙酯皂化反应的 速率常数、反应 活化能等结论， 并解释其原因。
数据处理和误差分析
数据处理方法：采用origin软件进行数据拟合和计算 误差来源：温度、浓度、电导率等测量误差以及实验操作误差 误差分析：对每个误差来源进行详细分析，并计算其对实验结果的影响 数据处理结果：展示数据处理后的图表和表格，并进行解释和说明
计算速率常数的方法：根据测量的电导率变化和反应产物的浓度变化，利用化学动力学方程式计 算出反应速率常数。
恒温水槽
实验设备
磁力搅拌器
精密电导率仪
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数一、 实验目的1、了解电导法测定化学反应速度常数的方法。
2、理解二级反应的特点，学会用图解法求二级反应的速率常数及其活化能。
3、熟悉电导率仪的使用。
二、实验原理乙酸乙酯皂化反应为二级反应，其反应式如下，设在时间t 时生成物的浓度为x ，乙酸乙酯和氢氧化钠的起始浓度分别为a ，b 则反应物与生成物的浓度与时间的关系为：CH 3OOC 2H 5+NaOH→CH 3COONa+C 2H 5Ot =0 c c 0 0 t =t c -x c -x x x t →∞ →0 → 0 →c →c 则该反应的动力学方程式为式中k 为反应速率常数。
反应速度与两个反应物浓度都是一次方的关系，称为二级反应。
为了便于计算，设乙酸乙酯与氢氧化钠的反应起始浓度相等，a =b ，则上式变为：(15-1) 2()dxk a x dt=-积分式(15-1)，且t =0时，x =0得：a kt x a 11+=- (15-2)或xa xta k -⋅=1 (15-3) 由式(15-2)、(15-3)可知，以x a -1 (或xa x-)对t 作图，均得一直线。
同样，亦可将测得不同t 时的x 值代入上式，得k 为常数。
据此则能证明反应为二级。
通常用的是作图法，并由直线的斜率计算反应速度常数k 。
如时间单位为分，浓度单位为摩尔/升，则k 的单位为升/摩尔·分。
不同时间下生成物的浓度可用化学分析法（如分析反应液中OH -的浓度），也可用物理法测定（如测量电导），本实验用电导法测定。
此方法的根据是： （1）反应物与生成物的电导率相差很大，在反应进行过程中，电导率大的OH -逐渐被电导率小的CH 3COO -所取代，溶液电导率有显著降低。
（2）在稀溶液中，可以近似认为每种强电解质的电导率与其浓度成正比，并且溶液的电导率就等于溶液中各电解质离子电导率之和。
乙酸乙酯和乙醇的导电性极小，反应时，它们浓度的改变认为不影响溶液的电导值，溶液的导电能力取决于溶液中能导电的Na +、OH -和 CH 3COO -的离子。
实验十电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数
实验十电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数Ⅰ、目的要求1．用电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数，了解反应活化能的测定方法。
2．了解二级反应的特点，学会用图解计算法求取二级反应的速率常数。
3．掌握电导仪的使用方法。
Ⅱ、基本原理乙酸乙酯皂化，是一个二级反应，其反应式为CH3COOC2H5+Na++OH- → CH3COO-+ Na++C2H5OH在反应过程中，各物质的浓度随时间而改变。
某一时刻的OH-离子浓度，可以用标准酸进行滴定求得，也可以通过测量溶液的某些物理性质而求出。
以电导仪测定溶液的电导值G随时间的变化关系，可以监测反应的进程，进而可求算反应的速率常数。
二级反应的速率与反应物的浓度有关。
为了处理方便起见，在设计实验时将反应物CH3COOC2H5和NaOH采用相同浓度c作起始浓度。
当反应时间为t时，反应所生成的CH3COO-和C2H5OH的浓度为x，那么CH3COOC2H5和NaOH的浓度则为(c-x)。
设逆反应可以忽略，则应有CH3COOC2H5+NaOH → CH3COO Na+C2H5OHt=0时 c c 0 0t=t时c-x c-x x xt→∞时→0 →0 →c →c二级反应的速率方程可表示为积分得显然，只要测出反应进程中t时的x值，再将c代入，就可以算出反应速率常数k值。
由于反应是在稀的水溶液中进行的，因此可以假定CH3COONa全部电离。
溶液中参与导电的离子有Na+、OH-和CH3COO-等，而Na+在反应前后浓度不变，OH-的迁移率比CH3COO-的迁移率大得多。
随着反应时间的增加，OH-不断减少，而CH3COO-不断增加，所以体系的电导值不断下降。
在一定范围内，可以认为体系电导值的减少量和CH3COONa的浓度x的增加量成正比，即t = t时x = β (G0-Gt) (3)t = ∞时 c = β (G0-G∞) (4)式中G0和Gt分别为起始和t时的电导值，G∞为反应终了时的电导值，β为比例常数。
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数一【实验目的】1、学习电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的原理和方法以及活化能的测定方法；2、了解二级反应的特点，学会用图解计算法求二级反应的速率常数；3、熟悉电导仪的使用。
二【实验原理】1、速率常数的测定乙酸乙酯皂化反应时典型的二级反应，其反应式为：CH3COOC2H5＋NaOH = CH3OONa ＋C2H5OHt=0 o c o c 0 0 t=t c t c t o c - c t o c - c t t=∞ 0 0 o c o c则-2kc dtdc=，积分并整理得速率常数k 的表达式为： 速率方程式 k=t o t c c c c t -0*1。
假定此反应在稀溶液中进行，且CH3COONa 全部电离。
则参加导电离子有Na ＋、OH －、CH3COO －,而Na ＋反应前后不变，OH －的迁移率远远大于CH3COO －，随着反应的进行，OH － 不断减小，CH3COO －不断增加，所以体系的电导率不断下降，且体系电导率（κ）的下降和产物CH3COO －的浓度成正比。
因此只要测出两个不同温度对应的速率常数，就可以算出反应的表观活化能。
三【仪器与试剂】电导率仪 1台 、铂黑电极 1支、 大试管 5支 、 恒温槽 1台、 移液管 3支； 氢氧化钠溶液（1.985×10-2mol/L ） 、乙酸乙酯溶液（1.985×10-2mol/L ）四【实验步骤】1、调节恒温槽的温度在24.60℃。
2、在1-3号大试管中，依次倒入约20mL 蒸馏水、35mL 1.985×10-2mol/L 的氢氧化钠溶液和25mL1.985×10mol/L 乙酸乙酯溶液，塞紧试管口，并置于恒温槽中恒温。
3、安装调节好电导率仪。
4、从1号和2号试管中，分别准确移取10mL 蒸馏水和10mL 氢氧化钠溶液注入4号试管中摇匀，至于恒温槽中恒温，插入电导池，测定其电导率。
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数1、简述电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数的实验原理。
答：乙酸乙酯皂化反应是一个二级反应，其反应式为：OH H C Na COO CH OH Na H COOC CH 523523++−→−+++--+在反应过程中，各物质的浓度随时间而改变。
某一时刻的OH -离子浓度可用标准酸进行滴定求得，也可以通过测量溶液的某些物理性质而求出。
()()()()()∞∞∞∞∞∞∞+-=--=-==-→=---=-=∞→-=Λ-Λ-=⇒-+=-=Λ-Λ-==→→→→∞→==+−→−+κκκκκκκκκκκκκκκκκκκκκt kc ktc x c x tc k kt x c c x kt c x c A c c x c A c c c A c x x x x OHH C COONa CH NaOH H COOC CH t t t t t t t 0000000000000221021t 021000100000005235231 11 t c t t c 0tc c 0 0 t-c -c t t 00 c c 0t 也可整理为：得：带入＝Λ时：Λ＝Λ时：＝Λ时： 此反应反应物NaOH 和生成物CH 3COONa 均为电解质，在浓度不大时其电导率与其浓度成正比。
在稀的水溶液中可以假定CH 3COONa 全部电离，溶液中参与导电的离子有Na +、OH - 和CH 3COO - 等，而Na + 在反应前后浓度不变，OH -的迁移率比CH 3COO -的迁移率大得多，随着反应时间的增加，OH -不断减少，而CH 3COO -不断增加，所以反应体系的电导率值不断下降。
用电导率仪测定反应溶液的电导率值κ随时间t 的变化关系，可以监测反应的进程，进而可求算反应的速率常数。
二级反应的速率与反应物的浓度有关。
为了处理方便起见，在设计实验时将反应物CH 3COOC 2H 5和NaOH 采用相同的浓度c 0作为起始浓度。
复习版 电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数含思考题答案
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数指导老师：李国良【实验目的】①学习电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的原理和方法以及活化能的测定方法； ②了解二级反应的特点，学会用图解计算法求二级反应的速率常数； ③熟悉电导仪的使用。
【实验原理】（1）速率常数的测定乙酸乙酯皂化反应时典型的二级反应，其反应式为：CH 3COOC 2H 5＋NaOH = CH 3OONa ＋C 2H 5OHt=0 C 0 C 0 0 0t=t Ct Ct C 0 - Ct C 0 -Ct t=∞ 0 0 C 0 C 0速率方程式 2kc dtdc=-，积分并整理得速率常数k 的表达式为： t0t0c c c c t 1k -⨯=假定此反应在稀溶液中进行，且CH 3COONa 全部电离。
则参加导电离子有Na ＋、OH －、CH 3COO －,而Na ＋反应前后不变，OH －的迁移率远远大于CH 3COO －，随着反应的进行， OH － 不断减小，CH 3COO －不断增加，所以体系的电导率不断下降，且体系电导率（κ）的下降和产物CH 3COO －的浓度成正比。
令0κ、t κ和∞κ分别为0、t 和∞时刻的电导率，则：t=t 时，C 0 –Ct=K （0κ-t κ） K 为比例常数 t →∞时，C 0= K （0κ-∞κ） 联立以上式子，整理得：∞+-⨯=κκκκtkc 1t00t 可见，即已知起始浓度C 0，在恒温条件下，测得0κ和t κ，并以t κ对tt0κκ-作图，可得一直线，则直线斜率0kc 1m = ，从而求得此温度下的反应速率常数k 。
（2）活化能的测定原理： )11(k k ln21a 12T T R E -=因此只要测出两个不同温度对应的速率常数，就可以算出反应的表观活化能。
【仪器与试剂】电导率仪1台铂黑电极1支大试管5支恒温槽1台移液管3支氢氧化钠溶液（1.985×10-2mol/L）乙酸乙酯溶液（1.985×10-2mol/L）【实验步骤】①调节恒温槽的温度在26.00℃；②在1-3号大试管中，依次倒入约20mL蒸馏水、35mL 1.985×10-2mol/L的氢氧化钠溶液和25mL1.985×10-2mol/L乙酸乙酯溶液，塞紧试管口，并置于恒温槽中恒温。
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数
实验七 电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数一、实验目的1．了解电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数和活化能。
2．了解二级反应的特点，学会用图解法求二级反应的速率常数。
3．熟悉电导率仪的使用方法。
二、实验原理乙酸乙酯皂化反应是双分子反应，是一典型的二级反应，其反应方程式为CH 3COOC 2H 5＋Na +＋OH -＝ CH 3COO -＋Na +＋ C 2H 5OH在反应过程中，各物质的浓度随时间而改变（注：Na +在反应前后浓度不变）。
若乙酸乙酯的初始浓度为a ，氢氧化纳的初始浓度为b ，当时间为t ，各生成物的浓度均为x,此时刻的反应速度为dtdx＝k(a －x)(b －x) ( 2-15-1) 式中，k 为反应的速率常数，将上式积分可得kt ＝b a -1ln )()(x b a x a b -- 为便于数据处理，使两种反应物的起始浓度相同，(a ＝b)，则式（2-15-1）可以写成dtdx＝k(a －x)2 （2-15-2） 将式（2-15-2）积分，得kt ＝)(x a a x- （2-15-3）不同时刻各物质的浓度可用化学分析法测出，例如分析反应中的OH -浓度，也可用物理法测量溶液的电导而求得。
在本实验中采用电导法来测定。
电导是导体导电能力的量度，金属的导电是依靠自由电子在电场中运动来实现的，而电解质溶液的导电是正、负离子向阴极、阳极迁移的结果。
本实验中乙酸乙酯和乙醇不具有明显的导电性，它们的浓度变化不致影响电导的数值。
反应中Na +的浓度始终不变，它对溶液的电导具有固定的贡献，而与电导的变化无关。
体系中只是OH -和CH 3COO -的浓度变化对电导的影响较大，由于OH -的迁移速度约是CH 3COO -的5倍，所以溶液的电导随着OH -的消耗而逐渐降低。
若令G 0、G t 、G ∞分别表示反应起始时、反应时间t 时、反应终了时溶液的电导，显然G 0是浓度为a 的NaOH 溶液的电导，G ∞是浓度为a 的CH 3COONa溶液的电导，G t 是浓度为(a-x)的NaOH 溶液与浓度为x 的CH 3COONa 溶液的电导之和。
实验四 电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数
23实验四 电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数一.目的要求1.了解二级反应的特点,学会用图解计算法求取二级反应的速率常数。
2.用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数,了解反应活化能的测定方法。
二.基本原理乙酸乙酯皂化是一个二级反应,其反应式为:+--+++−→−++Na OH H C COO CH OH Na H COOC CH 523523在反应过程中,各物质的浓度随时间而变.某一时刻的OH -离子浓度可用标准酸进行滴定求得,也可通过测定溶液的某些物理性质而得到.用电导仪测定溶液的电导值G 随时间的变化关系,可以监测反应的进程,进而可求算反应的速率常数.二级反应的速率与反应物的浓度的2次方有关.若反应物523H COOC CH 和NaOH 的初始浓度相同(均设为c ),设反应时间为t 时,反应所产生的-COO CH 3和OH H C 52的浓度为x ,若逆反应可忽略,则反应物和产物的浓度时间的关系为:OH H C COONa CH NaOH H COOC CH 523523+−→−+t=0 c c 0 0t=t c-x c-x x xt=∞ →0 →0 →c →c上述二级反应的速率方程可表示为:))(()(x c x c k tx t x c --==--d d d d .........(4-1) 积分得:kt cx c =--11 或 kt x c c x =-)( .........(4-2) 显然,只要测出反应进程中任意时刻t 时的x 值,再将已知浓度c 代入上式,即可得到反应的速率常数k 值.因反应物是稀水溶液,故可假定COONa CH 3全部电离.则溶液中参与导电的离子有Na +、OH -和-COO CH 3等,Na +在反应前后浓度不变,OH -的迁移率比-COO CH 3的大得多.随着反应时间的增加,OH -不断减少,而-COO CH 3不断增加,所以体系的电导值不断下降.在一定范围内,可以认为体系电导值的减少量与COONa CH 3的浓度x 的增加量成正比,即:t=t x=β(G 0 - G t ) .........(4-3)t=∞ c=β(G 0 - G ∞) .........(4-4)式中,G 0和G t 分别是溶液起始和t 时的电导值, G ∞为反应终了时的电导值,β是比例系数.将(4-3)、(4-4)代入(4-2)得:∞∞--=----=G G G G G G G G G G ckt t t t t 0000)]()[()(ββ .........(4-5) 据上式可知,只要测出G 0、G ∞和一组G t 值,据(4-5)式,由)/()(∞--G G G G t t 0对t 作图,应得一直线,从其斜率即可求得速率常数k 值.三.仪器与试剂DDS-307型数字电导率仪 1台恒温器1套秒表1块双管电导池1个移液管(20 mL) 2支DJS-1型铂黑电极1支洗耳球1只NaOH(0.0100、0.0200mol/L)若干CH3COONa(0.0100mol/L)若干CH3COOC2H5(0.0200mol/L)若干四.实验步骤温度下进行实验,低温应高于室温5℃以上!),如25℃/35℃或30℃/40℃。
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数
班别：化工本101 学好：1011401107 姓名：邓建杰实验18 电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数一、目的要求 ........................................................................................................................... 1 二、基本原理 ........................................................................................................................... 1 三、仪器与试剂 ....................................................................................................................... 3 四、实验步骤 (3)1.仪器预热 (3)2.o k 的测定 ....................................................................................................................... 3 3.∞k 的测定 ...................................................................................................................... 4 4.t k 的测量 ....................................................................................................................... 4 五、数据处理 (4)1.计算反应的速率常数1k ............................................................................................... 4 2.计算反应速率常数2k ................................................................................................... 5 3.计算反应的活化能a E .................................................................................................. 6 六.思考题 . (6)一、目的要求（1）掌握电导法测定反应速率常数的原理和方法。
实验4-电导法测定乙酸乙酯的皂化反应速率常数
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数【实验目的】（1）学习电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的原理和方法以及活化能的测定方法； （2）了解二级反应的特点，学会用图解计算法求二级反应的速率常数； （3）熟悉电导仪的使用。
【实验原理】（1）速率常数的测定乙酸乙酯皂化反应时典型的二级反应，其反应式为： CH 3COOC 2H 5＋NaOH = CH 3OONa ＋C 2H 5OH t=0 c 0 c 0 0 0 t=t c t c t c 0 - c t c 0 -c t t=∞ 0 0 c 0 c 0则2kc dtdc=-，c 为反应任一时刻的浓度。
积分并整理得速率常数k 的表达式为： t0tc c c c t 1k -⨯= 假定此反应在稀溶液中进行，且CH 3COONa 全部电离，则参加导电离子有Na ＋、OH －、CH 3COO－，而Na ＋反应前后不变，OH －的迁移率远远大于CH 3COO －。
随着反应的进行，OH －不断减小，CH 3COO －不断增加，所以体系的电导率不断下降，且体系电导率（κ）的下降和产物CH 3COO－的浓度成正比。
令κ0、κt 和κ∞分别为0、t 和∞时刻的电导率，则：t=t 时，c 0 – c t = K (κ0 - κt ) K 为比例常数 t→∞时，c 0 = K (κ0 - κ∞) 联立以上式子，整理得：∞+-⨯=κκκκtkc 1t 00t 可见，即已知起始浓度c 0，在恒温条件下，测得κ0和κt ，并以κt 对tt0κκ-作图，可得一直线，则直线斜率0kc 1m =，从而求得此温度下的反应速率常数k 。
（2）活化能的测定原理：)11(k k ln21a 12T T R E -=因此只要测出两个不同温度对应的速率常数，就可以算出反应的表观活化能。
【仪器与试剂】电导率仪1台，铂黑电极1支，人形试管2支，直行试管2支，恒温槽 1台，移液管 3支，0.0200 mol/L NaOH，0.0200mol/L CH3COOC2H5，0.0100mol/L CH3COONa（均新鲜配制）。
实验报告 乙酸乙酯皂化反应 (超全思考题)
乙酸乙酯皂化反应速度常相数的测定一、实验目的1．通过电导法测定乙酸乙酯皂化反应速度常数。
2．求反应的活化能。
3．进一步理解二级反应的特点。
4．掌握电导仪的使用方法。
二、基本原理乙酸乙酯的皂化反应是一个典型的二级反应：325325CH COOC H OH CH COO C H OH --+−−→+设在时间t 时生成浓度为x ，则该反应的动力学方程式为()()dxk a x b x dt-=-- （8-1） 式中，a ，b 分别为乙酸乙酯和碱的起始浓度，k 为反应速率常数，若a=b,则（8-1）式变为2()dxk a x dt=- （8-2） 积分上式得： 1()xk t a a x =⨯- （8-3）由实验测的不同t 时的x 值，则可根据式（8-3）计算出不同t 时的k 值。
如果k 值为常数，就可证明反应是二级的。
通常是作()xa x -对t 图，如果所的是直线，也可证明反应是二级反应，并可从直线的斜率求出k 值。
不同时间下生成物的浓度可用化学分析法测定，也可用物理化学分析法测定。
本实验用电导法测定x 值，测定的根据是：（1）溶液中OH -离子的电导率比离子（即3CH COO -）的电导率要大很多。
因此，随着反应的进行，OH -离子的浓度不断降低，溶液的电导率就随着下降。
（2）在稀溶液中，每种强电解质的电导率与其浓度成正比，而且溶液的总电导率就等于组成溶液的电解质的电导率之和。
依据上述两点，对乙酸乙酯皂化反应来说，反映物和生成物只有NaOH 和NaAc 是强电解质，乙酸乙酯和乙醇不具有明显的导电性，它们的浓度变化不至于影响电导率的数值。
如果是在稀溶液下进行反应，则01A a κ= 2A a κ∞=12()t A a x A x κ=-+式中：1A ，2A 是与温度、溶剂、电解质NaOH 和NaAc 的性质有关的比例常数；0κ，κ∞分别为反应开始和终了是溶液的总电导率；t κ为时间t 时溶液的总电导率。
实验4-电导法测定乙酸乙酯的皂化反应速率常数
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数【实验目的】（1）学习电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的原理和方法以及活化能的测定方法； （2）了解二级反应的特点，学会用图解计算法求二级反应的速率常数； （3）熟悉电导仪的使用。
【实验原理】（1）速率常数的测定乙酸乙酯皂化反应时典型的二级反应，其反应式为：CH 3COOC 2H 5＋NaOH = CH 3OONa ＋C 2H 5OH t=0 c 0 c 0 0 0 t=t c t c t c 0 - c t c 0 -c t t=∞ 0 0 c 0 c 0则2kc dtdc=-，c 为反应任一时刻的浓度。
积分并整理得速率常数k 的表达式为： t0tc c c c t 1k -⨯= 假定此反应在稀溶液中进行，且CH 3COONa 全部电离，则参加导电离子有Na ＋、OH －、CH 3COO －，而Na ＋反应前后不变，OH －的迁移率远远大于CH 3COO －。
随着反应的进行，OH －不断减小，CH 3COO －不断增加，所以体系的电导率不断下降，且体系电导率（κ）的下降和产物CH 3COO －的浓度成正比。
令κ0、κt 和κ∞分别为0、t 和∞时刻的电导率，则：t=t 时，c 0 – c t = K (κ0 - κt ) K 为比例常数 t→∞时，c 0 = K (κ0 - κ∞) 联立以上式子，整理得：∞+-⨯=κκκκtkc 1t 00t 可见，即已知起始浓度c 0，在恒温条件下，测得κ0和κt ，并以κt 对tt0κκ-作图，可得一直线，则直线斜率0kc 1m =，从而求得此温度下的反应速率常数k 。
（2）活化能的测定原理：)11(k k ln21a 12T T R E -= 因此只要测出两个不同温度对应的速率常数，就可以算出反应的表观活化能。
【仪器与试剂】电导率仪1台，铂黑电极1支，人形试管2支，直行试管2支，恒温槽1台，移液管3支，0.0200 mol/L NaOH，0.0200mol/L CH3COOC2H5，0.0100mol/L CH3COONa（均新鲜配制）。
实验九电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数
实验九 电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数一、实验目的用电导法测定乙酸乙酯皂化反应在不同时刻的反应物浓度，验证其为二级反应并求反应速度常数。
二、实验原理乙酸乙酯皂化，是双分子反应，其反应式为： CH 3COOC 2H 5+Na +OH －→CH 3COO －Na ++C 2H 5OH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，可以用标准酸进行滴定求得，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，在设计这个实验时将反应物CH 3COOC 2H 5和NaOH 采用相同浓度c ，作为起始浓度。
设反应时间为t ，反应所生成的CH 3COONa 和C 2H 5OH 的浓度为x,那麽，CH 3COOC 2H 5和NaOH 的浓度则为（c －x ），即OH H C COONa CH NaOH H COOHC CH 523523+⇔+t ＝0 c c 0 0 t ＝t c-x c-x x x t →∞ 0 0 x →c x→c因是双分子反应，所以时间为t 的反应速度和反应物浓度的关系为dx/dt=k(c-x)2 （1）式中：k 为反应速率常数。
将上式积分可得：)(/x c c x kt -= （2） 从式（2）中可看出，原始浓度c 是已知的，只要测出t 时的x 值，就可算出反应速度常数k 值。
首先假定整个反应体系是在稀释的水溶液中进行的，因此可以认为CH 3COONa 是全部电离的，在本实验中我们用测量溶液的电导率求算x 值的变化，参与导电的离子有Na +、OH -、和CH 3COO -,而Na +在反应前后浓度不变，由于OH -不断减少而CH 3COO -不断增加，所以，体系的电导值不断下降。
显然，体系电导值的减少量和CH 3COONa 的浓度x 的增大成正比，即：t=t 时 )()(0'0t t K G G K x κκ-=-= （3） t →∞时 )()(0'0∞∞-=-=κκK G G K c （4） 式中：0G 、0κ为起始时的电导、电导率，t G 、t κ为t 时的电导、电导率；∞G 、∞κ为t →∞时的电导率；K 、'K 为比例常数。
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电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数指导老师：李国良【实验目的】①学习电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的原理和方法以及活化能的测定方法； ②了解二级反应的特点，学会用图解计算法求二级反应的速率常数； ③熟悉电导仪的使用。
【实验原理】（1）速率常数的测定乙酸乙酯皂化反应时典型的二级反应，其反应式为：CH 3COOC 2H 5＋NaOH = CH 3OONa ＋C 2H 5OHt=0 C 0 C 0 0 0t=t Ct Ct C 0 - Ct C 0 -Ct t=∞ 0 0 C 0 C 0速率方程式 2kc dtdc=-，积分并整理得速率常数k 的表达式为： t0t0c c c c t 1k -⨯=假定此反应在稀溶液中进行，且CH 3COONa 全部电离。
则参加导电离子有Na ＋、OH －、CH 3COO －,而Na ＋反应前后不变，OH －的迁移率远远大于CH 3COO －，随着反应的进行， OH － 不断减小，CH 3COO －不断增加，所以体系的电导率不断下降，且体系电导率（κ）的下降和产物CH 3COO －的浓度成正比。
令0κ、t κ和∞κ分别为0、t 和∞时刻的电导率，则：t=t 时，C 0 –Ct=K （0κ-t κ） K 为比例常数 t →∞时，C 0= K （0κ-∞κ） 联立以上式子，整理得：∞+-⨯=κκκκtkc 1t00t 可见，即已知起始浓度C 0，在恒温条件下，测得0κ和t κ，并以t κ对tt0κκ-作图，可得一直线，则直线斜率0kc 1m = ，从而求得此温度下的反应速率常数k 。
（2）活化能的测定原理： )11(k k ln21a 12T T R E -=因此只要测出两个不同温度对应的速率常数，就可以算出反应的表观活化能。
【仪器与试剂】电导率仪1台铂黑电极1支大试管5支恒温槽1台移液管3支氢氧化钠溶液（1.985×10-2mol/L）乙酸乙酯溶液（1.985×10-2mol/L）【实验步骤】①调节恒温槽的温度在26.00℃；②在1-3号大试管中，依次倒入约20mL蒸馏水、35mL 1.985×10-2mol/L的氢氧化钠溶液和25mL1.985×10-2mol/L乙酸乙酯溶液，塞紧试管口，并置于恒温槽中恒温。
③安装调节好电导率仪；κ的测定：④从1号和2号试管中，分别准确移取10mL蒸馏水和10mL氢氧化钠溶液注入4号试管κ；中摇匀，至于恒温槽中恒温，插入电导池，测定其电导率κ的测定：⑤t从2号试管中准确移取10mL氢氧化钠溶液注入5号试管中至于恒温槽中恒温，再从3号试管中准确移取10mL乙酸乙酯溶液也注入5号试管中，当注入5mL时启动秒表，用此时刻作为反应的起始时间，加完全部酯后，迅速充分摇匀，并插入电导池，从计时起2min κ值，以后每隔2min读一次，至30min时可停止测量。
时开始读t⑥反应活化能的测定：κ值。
在35℃恒温条件下，用上述步骤测定t【数据处理】①求26℃的反应速率常数k1，将实验数据及计算结果填入下表：κ=2.29m s·cm-1恒温温度=28.00℃V乙酸乙酯=10.00mL [乙酸乙酯]=1.9850×10-2mol/LV NaOH=10.00mL [NaOH]=1.9850×10-2mol/Lc0=0.5×1.9850×10-2mol/L实验数据记录及处理表1：图1：t κ-tt0κκ-：1.11.21.31.41.51.61.71.81.9κt /m s /c m -1κ0-κt )/t /ms/cm -1数据处理：t κ对tt0κκ-作图,求出斜率m ，并由0kc 1m =求出速率常数 m=4.15，k 1=1/(mc 0)=1/(4.15*1.9850*0.5*10-2)mol ·L -1·min=24.3L/(mol ·min) 文献参考值：k （298.2K ）=（6±1）L/(mol ·min)②采用同样的方法求35℃的反应速率常数k 2，计算反应的表观活化能Ea ：a 、35℃的反应速率常数k 2恒温温度=35.00℃0κ=2.63m s ·cm -1V乙酸乙酯=10.00mL [乙酸乙酯]=1.9850×10-2mol/LVNaOH=10.00mL [NaOH]=1.9850×10-2mol/Lc 0=0.5×1.9850×10-2mol/L图2：t κ-tt0κκ-：κ0-κt )/t /ms/cm -1κt /m s /c m -1m=2.34，k 1=1/(mc 0)=1/(2.34*1.9850*0.5*10-2)mol ·L -1·min=43.1L/(mol ·min) 文献参考值：k （308.2K ）=（10±2）L/(mol ·min)b ．计算反应的表观活化能： ∵k 1/k 2=m 2/m 1∴ln(k 2/k 1)=Ea/R ·(1/T 1-1/T 2) ln(m 1/m 2)=Ea/R ·(1/T 1-1/T 2) ∴Ea=Rln(m 1/m 2)·[T 1T 2/(T 2-T 1)]=8.314×ln （4.15÷2.34）×[308×299÷(308－299)]J/mol =48.7kJ/mol文献值：Ea=46.1kJ/mol 相对误差：（48.7-46.1）÷46.1×100%=5.64%【结果分析与讨论】①根据本实验中测定的数据作t κ-tt0κκ-图，图形为抛物线并非直线：乙酸乙酯皂化反应为吸热反应，混合后体系温度降低，所以在混合后的几分钟所测溶液的电导率偏低。
如果从6min 开始测定，即去掉前两个数据，重新作图，则t κ-tt0κκ-图线性提高了。
以26.0℃数据为例作图对比： 去点前：κt /m s /c m -1κ0-κt )/t /ms/cm -1去点后：/tκt /m s /c m -1κ0-κt )/t /ms/cm -1②作t κ-tt0κκ-图得斜率m ，根据m 求出k 值约为文献值的4倍：26.0℃：m=4.15，k1=1/(mc0)=1/(4.15*1.9850*0.5*10-2)mol·L-1·min=24.3L/(mol·min)文献参考值：k（298.2K）=（6±1）L/(mol·min)35.0℃：m=2.34，k1=1/(mc0)=1/(2.34*1.9850*0.5*10-2)mol·L-1·min=43.1L/(mol·min)文献参考值：k（308.2K）=（10±2）L/(mol·min)分析原因：实验过程中加入乙酸乙酯后没有充分混合就开始测定，由于电导率仪处于主要是乙酸乙酯的环境氛围内，所以测定的κt偏小，而t t0κκ-值偏大，则作图所得斜率偏小。
由于实验过程中，加入乙酸乙酯的操作及插放电导率仪的操作都由我完成的，所以在不同温度下所测定的数据都出现的相同程度的负偏差。
【提问与思考】①为何本实验要在恒温条件进行，而CH3COOC2H5和NaOH溶液在混合前还要预先恒温？答：因为反应速率k受温度的影响大，（k T+10）/k T=2~4，若反应过程中温度变化比较大，则测定的结果产生的误差较大；反应物在混合前就预先恒温是为了保证两者进行反应的时候是相同温度的，防止两者温差带来温度的变化影响测定结果。
②为什么CH3COOC2H5和NaOH起始浓度必须相同，如果不同，试问怎样计算k值？如何从实验结果来验证乙酸乙酯反应为二级反应？答：因为乙酸乙酯的皂化反应是二级反应，为了简化计算，采用反应物起始浓度相同。
如果不同，则k=1/t(a-b)·ln[b(a-x)/a(b-x)]。
选择不同浓度的CH3COOC2H5和NaOH溶液，测定不同浓度的反应物在相同反应条件下的反应速率。
③有人提出采用pH法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数，此法可行吗？为什么？答：可以。
CH3COOC2H5＋OH－=CH3COO－＋C2H5OH，反应速率方程为：v=dx/dt=k(a-x)(b-x)，当起始浓度相同（a=b），对该式积分简化得：k=x/ta(a-x)。
设t时刻溶液的pH值为ε（t），则此时溶液OH-的浓度为c t（OH-）=10（pH-14），即a-x=10（pH-14），ka=[a-10（pH-14）]/[t·10（pH-14）]，用a-10（pH-14）对[t·10（pH-14）作图，可得一条直线，该直线的斜率m=ka，即k=m/a。
④为什么要将电导率仪的温度旋钮选为“25”？答：测量值就是待测液在实际温度下未经补偿的原始电导率值。
2 反应分子数与反应级数是两个完全不同的概念，反应级数只能通过实验来确定。
试问如何从实验结果来验证乙酸乙酯为二级反应?答：保证实验条件完全相同的情况下，采用不同浓度的CH3COOC2H5和NaOH进行实验，比较实验的反应速率常数来证明乙酸乙酯皂化反应为二级反应。
3 乙酸乙酯皂化反应为吸热反应，试问在实验过程中如何处置这一影响而使实验得到较好的结果？答：实验采用稀溶液在超级恒温水浴中进行，并反应前水浴槽恒温10分钟才进行实验，NaOH和CH3COOC2H5溶液在混合前还要预先恒温10分钟，以保证整个实验过程都在相对稳定的温度下进行。
4如果乙酸乙酯和 NaOH 溶液均为浓溶液，试问能否用此方法求得 k 值?为什么？答：不能。
因为反应过程中浓溶液稀释会放出大量的热，对实验温度有影响。
而且只有强电解质的稀溶液的电导率与其浓度成正比。
6.为什么要使两溶液尽快混合完毕？开始一段时间的测定时隔期为什么要短？答：(1)实验过程中，要记录不同反应时间时体系的电导率，因此两溶液要尽快混合，且在混合时开始按下秒表计时。
(2)反应在开始一段时间内，体系的电导率下降较快，因此这段时间测定的时间间隔期要短。
7.为什么由0.0100mol·dm-3的NaOH溶液和0.0100mol·dm-3的CH3COONa溶液测得的电导率可以认为是κ0、κ∞？答：κ0是反应：CH3COOC2H5＋NaOH→CH3COONa＋C2H5OH 体系t=0时的电导率，但是CH3COOC2H5与NaOH混合的瞬间就已开始反应，因而混合后第一时间测的κ也不是t=0时的电导率。