实验四 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实验报告
以下是电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的实验报告示例：实验目的：本实验旨在通过电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数，并了解该反应速率与反应物浓度的关系。
实验原理：乙酸乙酯皂化反应是乙酸乙酯与水溶液中的碱（如氢氧化钠）反应生成乙酸乙酯和碱的盐（如乙酸乙酯和乙酸钠）。
该反应可用电导法测定反应速率，其中反应速率常数（k）与反应物浓度有关。
实验步骤：准备工作：准备所需的实验仪器和试剂，包括电导计、容量瓶、分液漏斗、乙酸乙酯、氢氧化钠等。
实验操作：a. 在容量瓶中加入一定体积的乙酸乙酯（V1）和一定浓度的氢氧化钠溶液（C1）。
b. 记录下初始的电导读数（G1）。
c. 开始反应后，定时记录电导读数（G2）。
d. 在不同时间间隔内，重复步骤c，记录相应的电导读数（G3，G4，...，Gn）。
数据处理：a. 计算初始电导率（K1）：K1 = G1 / V1。
b. 计算反应进行时间内的电导率（Kn）：Kn = Gn / V1。
c. 绘制电导率（Kn）与反应时间的曲线图。
d. 根据实验结果，计算速率常数（k）。
结果与讨论：根据电导率与反应时间的曲线图，可以观察到电导率随时间的变化趋势。
根据实验数据，计算得到乙酸乙酯皂化反应的速率常数（k）。
进一步分析实验结果，可以讨论乙酸乙酯皂化反应速率与反应物浓度的关系，以及可能的反应机理。
结论：通过电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数，可以得到该反应的速率常数值，并了解其与反应物浓度的关系。
该实验结果对于研究乙酸乙酯皂化反应的反应动力学和应用具有重要意义。
请注意，这只是一个示例实验报告，实际的实验报告应根据具体实验操作和数据结果进行撰写。
（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数据处理
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数数据处理引言：乙酸乙酯的皂化反应是化学工程和化学动力学中的一个重要实验。
通过测定反应体系中电导率的变化，可以确定反应的速率常数。
本文将详细介绍电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的数据处理方法。
一、实验原理：乙酸乙酯的皂化反应可以表示为以下化学方程式：乙酸乙酯+ NaOH → 乙酸钠 + 乙醇在反应过程中，乙酸乙酯和NaOH溶液会发生离子交换，导致反应体系的电导率发生变化。
通过测定反应体系的电导率随时间的变化，可以确定反应速率常数。
二、实验步骤：1. 准备工作：a. 准备乙酸乙酯和NaOH溶液，并分别测定其浓度。
b. 使用电导率计准备好的乙酸乙酯和NaOH溶液的初始电导率。
2. 实验操作：a. 将乙酸乙酯和NaOH溶液按照一定的摩尔比例混合。
b. 将混合溶液倒入电导率计测量室，并记录初始电导率。
c. 开始计时，同时记录电导率随时间的变化。
d. 当电导率变化趋于稳定时，住手记录。
三、数据处理方法：1. 绘制电导率随时间的曲线图：将实验记录的电导率随时间的变化数据绘制成曲线图。
横轴表示时间，纵轴表示电导率。
根据实验结果，选择合适的曲线拟合方法，如线性、指数、对数等，拟合出最佳曲线。
2. 确定反应速率常数：a. 根据拟合曲线的斜率，计算出反应速率常数k。
斜率越大，反应速率越快。
b. 反应速率常数k的单位通常为mol/(L·s)。
3. 数据分析：a. 根据实验中使用的乙酸乙酯和NaOH溶液的浓度，可以计算出反应物的摩尔浓度。
b. 利用反应速率常数k和反应物的摩尔浓度，可以进一步计算出反应速率。
四、实验注意事项：1. 实验室操作要规范，注意安全。
2. 保持实验环境的恒温，温度对反应速率的影响较大。
3. 确保测量电导率的仪器准确可靠。
4. 实验中要注意反应物的摩尔比例，以保证反应的彻底进行。
结论：本文详细介绍了电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的实验步骤和数据处理方法。
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 (1)
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 ln 21a 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
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 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34.70℃；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。
电导法测乙酸乙酯皂化反应速率常数实验报告
电导法测乙酸乙酯皂化反应速率常数实验报告通过电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数，掌握电导法测定反应速率常数的方法。
实验原理：在实验中，测量反应过程中电导率的变化来确定乙酸乙酯皂化反应的速率常数。
乙酸乙酯与氢氧化钾在水中反应，生成乙醇和钾乙酸盐，反应方程式：CH3COOC2H5 + KOH →C2H5OH + CH3COOK在此反应中，乙酸乙酯与水发生酯化反应，生成钾乙酸盐和乙醇。
钾乙酸盐起到变色剂的作用，可以反映反应中氢离子和羟离子的生成情况。
水中产生的离子对电导率的影响较大，实验中要使用去离子水，从而保证实验结果的准确性。
实验步骤：1、称取适量乙酸乙酯，加入带磁子的烧杯中。
2、将电导计插入烧杯中，记录初始电导率。
3、向烧杯中加入适量氢氧化钾，快速搅拌均匀。
4、观察反应过程中电导率的变化。
记录电导率随时间的变化曲线。
5、测定一系列不同浓度的氢氧化钾水溶液的电导率。
实验结果：在实验过程中，我们测得乙酸乙酯与氢氧化钾反应的速率常数为0.025s-1。
此外，我们还测定了不同浓度氢氧化钾水溶液的电导率，计算出它们的电导率常数，数据如下：溶液浓度/ mol/L 电导率常数/ S*cm-10 00.1 0.0270.2 0.0390.3 0.0510.4 0.0620.5 0.073实验分析：通过本实验，我们成功地测定了乙酸乙酯皂化反应的速率常数，并测定了一系列不同浓度氢氧化钾水溶液的电导率常数。
实验结果表明，随着氢氧化钾浓度的增加，电导率常数也随之增加，与理论预期相符。
实验中使用了电导计来测量反应过程中的电导率，其精度和准确性较高。
因此，该方法可以用于测定其他反应的速率常数，具有广泛的应用前景。
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。
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
华南师大学实验报告电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数一'实验目的(1)学会用电导法測定乙酸乙酯皂化反应速率常数，掌握其原理及方法。
(2)掌握活化能的测定方法。
(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)掌握电导率仪的使用方法。
二、实验原理2.1速率常数的测定乙酸乙酯皂化反应是典型的二级反应，其反应式为CHiCOOC/Hs + NaOH === CHCOONa + CzHsOH 其速率方程可表示为de■ dt=枕碱嗨①当反应物起始浓度相同即C怨=C 4 = Co时'则有CHaCOOC/Hs + NaOH === CHaCOONa + GHsOHt=0Cd Co00t=t Ct Ct Co- Ct Co- Ctt=oo00Cd Code则dt 碱酯y为反应任一时刻的浓度o积分并整理得速率常数k的表达式1 c o"c t t 二 _ x --t C 0C f ②在反应过程中，Ct 随时间变化而变化，不同反应的Ct 可以用各种方法测量， 本实验通过测定溶液电导率随时间的变化从而求出速率常数k 。
假定此反应在稀溶液中进行，且CH ＜COONa 全部电离。
则参加导电离子有Na*、 OH 、CHaCOO »而 曲反应前后不变，0H 的迁移率比CILCOO 大得多，随着反应的 进行，0H 不斷价绍，CH ：＜COO 不断增加，所以体系电导率不斷下降。
体系电导率 (K )的下降和产物CHaCOO 的浓度成正比。
另/O 、I 和兀3分别为0、t 和*时刻的电导率 ' 则 t=t 时♦ co - Ct = K( /co - /c«) K 为比例常数 tfOO 时，Cd = K( A ； o 一 兀8) 两式联立，整理得Ct = K( /C t - /C J 代入动力学方程②，并消去比例常数K 得进一步整理得可见，即已知起始浓度C (「在恒温条件下，测得Ko 和/C 「并以/C t 对 tm作图，可得一直线，则直线斜率为 加0 ＞从而求得此温度下的反应速率常数2. 2活化能的测定原理因此只要测定两个不同温度(T 】、T?)对应的速率常数ki 和kz ，根据式⑤可 算出反应的表观活化能E“。
乙酸乙酯皂化反应速率常数测定
(3)
可以看出Lt 对(L0 －Lt)／t作图为一直线,斜率为1／ a.k，实验中，使用电导率仪测定反应体系的电导，用 无纸记录仪记录，直接得出反应体系的电导随时间的变 化曲线Lt ～t。
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2019/7/24
二、实验原理
作Lt—t的数据表及图 T=32℃时，Lt—t的数据表，L0=0.76
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2019/7/24
二、实验原理
在稀溶液中，NaOH和CH3COONa电导率分别与其 浓度成正比,令L0 、L∞ 、Lt 为反应起始、反应终了和反 应时刻t的电导，则(2)式化为：
(L0 －Lt)／a(Lt －L∞)＝kt 进一步化为：
Lt ＝(L0 －Lt)／a.kt＋L∞
磁力搅拌器旋速调节旋 纽，一般拨至适中位置
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2019/7/24
四、实验操作步骤
• 反应时电导率κt的测定 用移液管移取25mL0.1000mol·dm-3的
CH3COOC2H5，加入干燥的25mL容量瓶中，用另一 只移液管取25mL0.1000mol·dm-3的NaOH，加入另一 干燥的25mL容量瓶中。将两个容量瓶置于恒温槽中 恒温15min。
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2019/7/24
二、实验原理
为了方便数据处理，使a＝b。对(1)式积分后得：
x kt （2） a(a x)
反应过程中，溶液中导电能力强的OH－ 逐渐被导 电能力弱的CH3COO－ 所取代，而CH3COOC2H5 和 C2H5OH不具有明显的导电性，故可通过反应体系电 导的变化来度量反应进程。
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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。
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、目的要求
一、用电导法测乙酸乙脂皂化反应速度常数，了解反应活化能的测定方法。
二、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。
三、掌握电导仪的使用方法。
2、仪器与试剂
3、实验原理
4、实验步骤1、熟悉仪器的使用方法。
恒温槽调至30.0℃。
开启电导率仪的电源，预热10分钟。
调节电导率仪的“温度”至30℃；调“常数”至1;调“量程”至“IV”。
2、G0的测定: 在一支干燥大试管中先后加入10.00毫升0.02N NaOH和10.00毫升H2O，摇匀。
用H2O轻轻淋洗电导电极，再用滤纸将电极表面的水分吸干，放入大试管。
恒温10分钟后调电导率仪“校正”旋钮，使电导率仪的读数为200。
3、G∞的测定: 干燥大试管中加入约5毫升0.01N 乙酸钠，恒温10分钟，读数。
共读三次。
4 、G t的测定: 干燥皂化池A管内加10.00毫升0.02N NaOH ，B管内加10.00毫升0.02N乙酸乙酯，塞上橡皮塞，恒温10min之后，用洗耳球通入B管上口将乙酸乙脂溶液压入A管，与NaOH混合。
当溶液压入一半时，开始记录反应时间。
反复压几次，使溶液混合均匀，并立即开始测量其电导值，每隔2mmin读一次数据，直至电导数值变化不大时可停止测量。
5、恒温槽调至40.0℃，按照步骤1、2、3、4再测定G0、G∞、G t。
6、洗净大试管和皂化池，放入烘箱内干燥。
5、实验数据记录
30℃: G0 = G∞=
40℃ : G0 = G∞=
调用Excel专用程序计算速率常数和活化能。
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数数据处理
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数数据处理一、引言乙酸乙酯是一种常见的酯类化合物，其在皂化反应中的速率常数对于了解该反应的动力学过程具有重要意义。
电导法是一种常用的测定反应速率的方法，通过测量反应体系的电导率变化来间接推断反应速率常数。
本文旨在通过电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数，并对数据进行处理和分析。
二、实验方法1. 实验仪器和试剂实验仪器：电导仪、恒温槽、电导池试剂：乙酸乙酯、氢氧化钠溶液、去离子水2. 实验步骤1) 准备乙酸乙酯和氢氧化钠溶液。
2) 在恒温槽中调节温度至所需温度。
3) 将电导池浸入恒温槽中，并连接到电导仪上。
4) 将一定体积的氢氧化钠溶液加入电导池中，记录电导率基准值。
5) 加入一定体积的乙酸乙酯溶液，记录电导率随时间的变化。
6) 根据电导率随时间的变化曲线，计算乙酸乙酯皂化反应的速率常数。
三、数据处理1. 数据记录在实验过程中，我们记录了乙酸乙酯皂化反应的电导率随时间的变化数据，如下表所示：| 时间 (s) | 电导率 (S/cm) ||---------|--------------|| 0 | 0.050 || 10 | 0.042 || 20 | 0.035 || 30 | 0.030 || 40 | 0.026 || 50 | 0.022 || 60 | 0.019 || 70 | 0.016 || 80 | 0.014 || 90 | 0.012 || 100 | 0.010 |2. 数据处理1) 计算反应速率根据电导率随时间的变化，我们可以计算乙酸乙酯皂化反应的速率。
首先，我们计算反应物浓度的变化量。
由于乙酸乙酯和氢氧化钠的摩尔比为1:1，因此反应物浓度的变化量可以用电导率的变化量来表示。
根据电导率的定义：电导率 = 1/电阻率，我们可以得到电导率的变化量ΔG。
根据电导率和浓度的关系：G = κ * C，其中G为电导率，κ为比例常数，C为浓度，我们可以得到浓度的变化量ΔC。
电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数
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数据处理
一、根据测定数据，以
G0 Gt (G t G )
对t作图，应得一直
线，由斜率即可求出反应速率常数k值。
二、由不同温度所求得的k1、k2，求出反应活化能E。
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实验注意事项
1.电导率仪要进行温度补偿及常数校正； 2.实验用的蒸馏水须事先煮沸，待冷却后使用，以免
溶有的CO2致使溶液浓度发生变化。 3.反应液在恒温时都要用橡胶塞子盖好。 4.严格控制恒温的温度，因为反应过程温度对反应速
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实验原理
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
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4、反应活化能的测量
如果实验时间允许，可按上述操作步骤和计算方法，测定 另一温度下的反应速率常数 k 值，用阿仑尼乌斯 （Arrhenius）公式，计算反应活化能。
lnk2 k1
ERTT21T2T1
（6）
式中 k1、k2 分别为温度T1、T2 时测得的反应速率常数，
R 为气体常数，E 为反应的活化能。
率常数影响很大。 5.测定G0时，溶液均需临时配制。
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6. 所用NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液浓度必须相等， 否则反应速率常数计算公式将发生变化。
7.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。
8. 每次更换电导池中的溶液时，都要先用电导水淋洗 电极和电导池，接着再用被测溶液淋洗2到3次。不可 用纸拭擦电导电极上的铂黑。
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数-A
七、实验注意事项
•6.为使NaOH溶液与CHsCOOC2Hs溶液确保混合均匀，需使两溶液在混 合器中多次来回往复。混合过程既要快速使反应液充分混合均匀，又要小 心谨慎，不要将混合液挤出混合器。
•7. 测定Ti、T2的x时，溶液均需临时配制。 •8.所用 NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液浓度必须相等。 •9.CH3COOC2H5溶液须使用时临时配制，因为该稀溶液会缓慢水解 (CH3COOC2H5+H20→CH3COOH+C2H5OH)，影响CH3COOC2H5的浓度，
分混均(吹、吸重复混合3~~5次以上，直到电导率数字不再有明显的变
化，表示溶液已混合均匀)，用电导率仪测定上述已恒温的NaOH水溶液
的电导率K。图1混合反应器示意图
四、实验步骤
• (2) 测K 将另一只干燥、洁净的混合反应器置于恒温槽中，用10 mL移液管移取10 mL NaOH标准溶液于1池中，再用另一只10 mL移液管移取10 mL乙酸乙酯 溶液于2池中，将电导电极插入2池中，恒温15 min后，混合两溶液，同时 开启停表，记录反应时间(注意停表一经打开切勿按停，直至全部实验结 束)。当反应进行到6 min、9 min、12 min、15 min、20 min、25 min、30 min各测电导率一次，记录电导率N，及时间t.调节恒温槽温度为 T:K(T2=T1+10)，重复上述步骤测定其K。和K，但测定x，的时间为4 min、6 min、8 min、10 min、12 min、15 min、18 min、21min、24 min. 4.实验善后
五、数据记录与处理
实验日期 ：
室温 ：
同组成员名单：敖卓 马晓亚
1.将相关数据列于下表：
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————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：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、实验原理乙酸乙酯皂化是一个二级反应，其反应式为：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。
若反应物CH3COOC2H5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CH3COO-和C2H5OH的浓度为x，若逆反应可忽略，则反映物和产物的浓度时间的关系为：上述二级反应的速率方程可表示为：dx/dt=k(c-x)(c-x) （1）积分得：kt=x/c(c-x) （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，故可假定全部电离。
则溶液中参与导电的离子有Na+、OH-和CH3COOH 等，Na+在反应前后浓度不变，OH-的迁移率比的大得多。
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与CH3COONa的浓度x的增加量成正比，即：t=t时，x=β(G0-G t) （3）t=∞时，c=β(G0-G∞) （4）式中G0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(3)、(4)代入(2)得：kt=β(G0-G t)/cβ[(G0-G∞)- (G0-G t)]= (G0-G t)/c (G t-G∞) （5）或写成 (G0-G t)/ (G t-G∞) = ckt （6）从（6）式可知，只要测出G0、G∞和一组G t值，由(G0—G∞)/(G t—G∞)对t作图，应得一直线，从其斜率即可求得速率常数k值。
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数数据处理
【数据处理】① 25℃的反应速率常数k T 1，将实验数据及计算结果填入下表：恒温温度=24.9℃ 0κ=1.994m s ·cm-1V 乙酸乙酯=10.00mL [乙酸乙酯]=0.0200mol/LVNaOH=10.00mL [NaOH]=0.0200mol/L c 0=0.5×0.0200=0.01mol/L图1：25℃t κ-tt0κκ-由于第一个数据偏离其它数据太多，有明显的误差，所以舍去。
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.直线公式：y=16.616x + 0.7888 R 2=0.9998m=16.616，k T 1=1/(mc 0)=1/(16.616*0.01)mol ·L -1·min= 6.02L/(mol ·min) 文献参考值：k （298.2K ）=（6±1）L/(mol ·min)② 用同样的方法求37℃的反应速率常数k T 2，计算反应的表观活化能Ea ： 恒温温度=35.0℃0κ=2.27ms ·cm -1V 乙酸乙酯=10.00mL [乙酸乙酯]=0.0200mol/L V NaOH =10.00mL [NaOH]=0.0200mol/L c 0=0.5×0.0200=0.0100mol/L图1：25℃t κ-tt0κκ-直线公式：y=13.369x + 0.8954 R 2=0.969m=13.369，k T 2=1/(mc 0)=1/(13.369*0.01)mol ·L -1·min= 7.48L/(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：文献值：Ea=46.1kJ/mol ln(k T 2/k T 1)=Ea/R ·(1/T 1-1/T 2) ∴Ea=Rln(k T 2/k T 1)/[T 1T 2/(T 2-T 1)]=8.314×ln （7.84/6.02）/[298×308÷(308－298)]J/mol =20.16kJ/mol分析：31.4℃时速率常数符合文献参考值，说明乙酸乙酯混合比较充分，电导率能较好地反应其反应速率，37.4℃时，实验过程中加入乙酸乙酯后混合得并不充分就开始测定，且有部分溶液露在恒温水面之上，温度并没有37.4℃。
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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 0
t=t c-x c-x x x
t=∞ →0 →0 →c →c
上述二级反应的速率方程可表示为:
))(()(x c x c k t
x t x c --==--d d d d .........(4-1) 积分得:
kt c
x 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℃。
开启电导率仪的电源预热。
2. G0的测定
(1)洗净双管电导池并烘干,倒入适量0.01mol/L NaOH溶
液(以能浸没铂黑电极并高出1cm为宜)。
(2)用电导水洗涤铂黑电极,再用0.01 mol/L 溶液淋洗,然
后插入电导池中。
(3)将安装好的双管电导池置于已恒温的水浴中恒温10分
钟。
(4)测量溶液的电导(率)值,每隔2min测量一次,共3次。
(5)更换0.01mol/L NaOH溶液,重复(3)(4)两步测定.若两
组数据的测量误差超出允许范围内,则必须再次重复测
定,直至符合要求为止。
的测定
3.G
∞
图4.1 双管电导池实验测定过程不可能进行到t=∞,且反应也并不完全可逆,故通常以0.01 mol/L 的CH3COONa溶液的电导(率)值作为G∞,测量方法与G0的测量方法相同。
但必须注意,每次更换测量溶液时,须用电导水淋洗电极和电导池,再用被测溶液淋洗三次。
4.G t的测定
(1)电导池和电极的处理方法与上述相同,安装后置于恒温浴中恒温.
(2)用移液管量准确取20 mL0.0200mol/L NaOH溶液放入洗净并干燥的电导池
的A管,盖上装好电导电极的橡皮塞; 用另一支移液管吸取20 mL0.0200 mol/L CH3COOC2H5溶液注入电导池的B管中,盖上带洗耳球的橡皮塞,置于恒温水浴中恒温至少10min。
(3)用洗耳球从B管压气,将CH3COOC2H5溶液快速压入A管中,溶液压入一半时,开始记时,并继续压气,将B管中的溶液全部压入A管,放手,让洗耳球将A管中的溶液吸入B管,约到一半时,再用力压洗耳球,使B管中溶液再次全部进入A管.
如此反复几次,使溶液均匀,并立即测量溶液的电导(率)值.压气时注意不要使溶液冲出!
(4)每隔1min测量一次,直至电导(率)值基本不变为止。
除记录第一个数据的外,
其它各数据在测量时,应该尽量保持在整数分钟时测定,以便于进行数据处理。
整个反应约需时45min～1h。
, (5)反应结束后,倒掉反应液,洗净电导池和电导电极.按步骤3方法重新测量G
∞
若所得结果与前次基本一样,则可进行下一步实验。
24
25 5.反应活化能的测定
按前述各步,重新测定另一温度下的反应速率常数,按阿仑尼乌斯(Arrhenius)公式计算反应的活化能:
1
21212T T T T R Ea k k -⨯=ln 或 121212k k R T T T T Ea ln ⨯-= .........(4-6) 式中,k 1、k 2分别是温度T 1、T 2时反应的速率常数,Ea 即为反应的活化能。
五.数据处理
1.用列表法处理实验数据,根据测定结果,在同一坐标系中,分别作出不同温度下的t G G G G t t ~∞
--0图,并分别从两条直线的斜率计算反应的速率常数k 1、k 2。
2.根据公式(4-6),计算反应的活化能Ea 。
3.
六.思考题
1.为何本实验要在恒温条件下进行,且NaOH 和CH 3COOC 2H 5溶液在混合前还要预先恒温?
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皂化反应为二级反应?
3.乙酸乙酯皂化为吸热反应,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?。