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
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验报告引言皂化反应是有机化学中一种重要的反应类型，通过皂化反应，酯可以被水溶液中的碱水解生成相应的醇和盐。
乙酸乙酯作为一种常见的酯类化合物，其皂化反应速率常数的测定对于了解该反应的动力学特征具有重要意义。
本实验旨在利用电导法测定乙酸乙酯的皂化反应速率常数，并通过实验数据的处理和分析来探讨该反应的反应机理。
实验原理乙酸乙酯的皂化反应乙酸乙酯的皂化反应可表示为以下化学方程式：$$\ce{CH3COOC2H5 + KOH -> C2H5OH + CH3COOK}$$该反应是一种酯类的水解反应，通过碱催化，乙酸乙酯可以分解生成乙醇和乙酸钾。
电导法测定速率常数电导法是一种常用的测定化学反应速率常数的方法。
在皂化反应中，当乙酸乙酯与碱反应时，反应溶液的电导率会发生变化。
通过测定不同时间下反应溶液的电导率，并利用反应速率常数的定义式，可以计算出该反应的速率常数。
速率常数k的定义式为：v=k[A]m[B]n其中，v表示反应速率，[A]和[B]分别表示反应物A和B的浓度，m和n分别表示反应物A和B的反应级数。
根据乙酸乙酯的皂化反应方程式，乙酸乙酯和碱的浓度均为1mol/L，反应级数均为1。
因此，反应速率可以简化为：v=k所以，通过测定反应溶液的电导率随时间的变化，可以得到反应速率常数k。
实验方法1.实验装置准备：–电导仪及电极–反应溶液容器–定温水浴槽–移液器和分液漏斗–电导池和电源2.实验操作步骤：1.将1mol/L的乙酸乙酯和1mol/L的碱溶液按不同摩尔比混合，如1:1、1:2、1:3等，制备反应溶液。
2.将反应溶液倒入反应容器中，放入定温水浴槽中保持恒温。
3.打开电导仪电源，将电导池连接到电导仪上。
4.在实验开始前，测定纯溶剂的电导率作为空白测定。
5.将电导池插入含有反应溶液的容器中，记录初始电导率。
6.每隔一段时间（如30秒），记录一次电导率，并将数据记录下来。
（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。
实验八-电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数
实验八-电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数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.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二、基本原理1 乙酸乙酯皂化是一个二级反应，其反应式为CH3COOC2H5+Na++OH-→CH3COO-+Na++C2H OH5在反应过程中，各物质的浓度随时间改变。
某一时刻的OH-离子浓度，可以用标准酸滴定，也可以通过测量溶液的某些物理性质而求出。
以电导率仪测定溶液的电导率值随时间的变化关系，可以监测反应的进程，进而可以求算反应的速率常数。
反二级反应的速率与应物的浓度有关。
方便起见，设计实验时应物的浓度均采用a 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，则CH3COOC2H5和NaOH的浓度为(a-x)。
设逆反应可以忽略，则有CH3COOC2H5CH3COOC2H5+NaOH→CH3COONa+C2H5OH t=0 c c 0 0t=t a-x a-x x xt→∞ →0 →0 →c →a二级反应的速率方程可表示为(1)积分得(2)起始浓度a为已知，因此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。
由于反应是在稀水溶液中进行的，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-大得多。
随反应时间的增加，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的电导值减少量和CH3COONa的浓度x的增加量成正比，即t=t时, x=β(κ0-κt) (3)t=∞时，a=β(κ0-κ∞) (4)式中κ0和κt分别为起始和t时的电导值，κ∞为反应终了时的电导值，β为比例常数。
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。
实验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参阅 复旦大学等编 庄继华等修订 《物理化学实验》第三版 P1031、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。
用电导仪测定溶液的电导值 G 随 时间的变化关系，可以检测反应的进程，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。
如果反应物CH3COOC2H5和NaOH 的起始浓度相同都为 c,则反应时间为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 ）。
CH3COOC2H5+NaOH — CH3COONa+ C2H5OHt=0 c t=t c-x t —x — 0二级反应的速率方程可表示为：dx/dt=k(c-x)(c-x)积分得：kt=x/c(c-x)由于反应物是稀的水溶液，故可假定 CH3COONa 全部电离。
则溶液中参与导电 的子有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，可以认为体系的电导值的减少量与 CH3COONa 的浓度x 的增加c-x x x —0 —c —c c 0 0量成正比，即t=t 时，x=b(GO-Gt)t= x时，c=b(GO-G g)则kt=b(GO-Gt)/cb[(GO-G g)- (GO-Gt)]= (GO-Gt)/c (GO-G g)或ckt= (GO-Gt)/ (GO-G g)以(GO-Gt)/(3O-G 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.4、实验步骤1、熟悉仪器的使用方法。
82 实验八十二 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。
2、在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，测量溶液的电导值对结果有无影响？3、在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，初始浓度过大或过小，对实验有何影响？4、在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，可否将NaOH溶液稀释一倍后测得的电导率值作为皂化反应的初始电导率？为什么？5、在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，如何测得乙酸乙酯皂化反应的活化能？6、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？7、乙酸乙酯的皂化反应为吸热反应，试问在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，如何处置这一影响而是使实验得到较好的结果?8、在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，如果NaOH和CH3COOC2H5溶液为浓溶液时，能否用此法求k值，为什么?9、在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，为什么两溶液混合一半时就开始计时？10、为电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中要在恒温条件下进行，且溶液在混合前还要预先恒温？11、在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，由于某些原因不知道电导池常数，假如直接测电导率是否对实验结果产生影响?12、在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，实验过程中所用的NaOH是否需要精确标定？13、在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，记录数据所隔时间是否越长越好？为什么？14、在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，测定Κt和Κ∞时一定要用双管电极，是否可用试管替代?15、在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，需用电导水，并避免接触空气及灰尘杂质的落入，为什么?16、在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，所用乙酸乙酯溶液为什么要现用现配?17、在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，各溶液在恒温及操作时为什么要盖好？18、在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，为什么要使两种反应物的浓度相等?实验八十二 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。
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。
物理化学-试验二十五：电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数
电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数实验二十四一、实验目的及要求测定皂化反应中电导的变化，计算反应速率常数。
．1．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。
2．熟悉电导率仪的使用。
3二、实验原理乙酸乙酯皂化反应是一个典型的二级反应???CCOOHH?OHOH?CHCHCOOC525332t?0 a b 0 0 t?t a?xxx xb?反应速率方程为dx?k(a?x)(b?x)（1）dt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（1）式可以写成dx2)?xk(a?（2）dt积分得：1x?k?（3）ta(a?x)由（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，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的变化，在整个反应系统中可近似认为乙酸乙酯和乙醇是不导电的，反应过程中溶液电导率的变化----COOOHCH不断被产物CHOO的电导率比所取代而引起的。
而完全是由于反应物OH33-浓度不断减小，溶液电导率不断降低。
另外，在稀OH大得多，所以，随着反应的进行，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等于组成溶液的电解质的电导率之和。
基于上述两点假设，再考虑到反应开始时溶液电导率?完全由NaOH贡献，反应结束0后溶液电导率?完全由CHCOONa贡献。
3????、分别表示反应起始时、反应时间和则对于稀溶液反应来说，令t时和反0t???是浓度为a显然应中了时反应体系的电导率。
的NaOH溶液的电导，a是浓度为的0??是浓度为(a-x)的NaOH溶液与浓度为x 溶液的电导率，COONaCH的CHCOONa 溶33t液的电导率之和。
由此可得到下列关系式：162a?xx?????（4）?t0aa 4）式可得：由（???t0ax?）（5 ????0）式，得：）式代入（3将（5???t0akt?（6）????t???1t0????? 7）（或?t tak??????t00t?t作图均可得一条直作图，或以对对7由（6）和（）式可以看出，以t???t?t?值。
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 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反应速率方程为（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, 此时（181）式可以写成（18.2）积分得：（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。
令G0、G t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，G t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：（18.4）由（18.4）式可得：（18.5）将（18.5）式代入（18.3）式，得：（18.6）或（18.7）由（18.6）和（18.7）式可以看出，以作图均可得一条直线，由直线斜率可求得速率常数，后者无需测得值。
若在不同得温度下测得反应速率常数，则可根据Arrhenius公式：（18.8）或（18.9）求得反应的活化能E三、仪器和试剂玻璃恒温水浴 1套 NaOH标准溶液 (0.02mol.L-1)DDS-11A型电导率仪 1套 CH3COOC2H5(A.R)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个四、实验步骤1. 0.02mol.L-1CH3COOC2H5溶液配制先计算配制0.02M乙酸已酯100ml所需乙酸已酯的质量。
电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数(晏威)
实验五电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数一、实验目的1.测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数；2.了解二级反应的特征，学会用图解法求出二级反应的速率常数。
二、实验原理乙酸乙酯皂化反应属于二级反应，其化学反应方程式如下：CH3COOC2H5 + NaOH= CH3COO Na + C2H5OH 设反应物乙酸乙酯和氢氧化钠的起始浓度相同，用c表示。
反应进行到时间t时，生成物浓度为x，这时CH3COOC2H5和NaOH的浓度均为（c-x）。
反应趋于完全时，生成物的浓度接近为c，反应物的浓度接近为0。
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：CH3COOC2H5 + OH - →CH3COO - + C2H5OHt＝0: c c 0 0t = t: (c- x) (c-x) x xt→∞: →0 →0 →c →c则此二级反应的速率方程为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t时的x值，再将c代入上式，就可得到反应速率常数k值。
由于溶液的浓度很稀，故可认为CH3COONa全部电离。
溶液中参与导电的离子有Na+、0H-、CH3COO-，而Na+浓度反应前后浓度无变化，OH-浓度不断减小，CH3COO- (Ac-)浓度不断增大，由于0H-的迁移率比Ac-的迁移率大得多，所以，随着反应的进行，溶液的电导将不断下降(当然电导率也下降)。
在一定范围内，可以认为体系的电导值的减少量与CH3COO-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（G t-G∞）(4)式中G0和G∞分别为溶液起始和终了时的电导值，G t时t时的电导值，β为比例常数。
将式(3) 和(4)代入式（2）得：kt=(G0-G t)/【c（G t-G∞）】即ckt=(G0-G t)/（G t-G∞）（6）从直线方程可知（6），只要测出G0、G∞以及一组G t值，利用（G0-G t)/（G t-G∞）对t作图，应得一直线，由斜率即可求得反应速率常数k，其单位是min-1·mol-1·L。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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 dt dc =-，积分并整理得速率常数k 的表达式为：t0t 0c c c c t1k -⨯=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；④0κ的测定：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0κ；⑤t κ的测定：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 时开始读t κ值，以后每隔2min 读一次，至30min 时可停止测量。
⑥反应活化能的测定：在35℃恒温条件下，用上述步骤测定t κ值。
【数据处理】①求26℃的反应速率常数k 1，将实验数据及计算结果填入下表： 恒温温度=28.00℃ 0κ=2.29m 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实验数据记录及处理表1： t/mint κ/ms ·cm -1（0κ-t κ）/ ms ·cm -1tt0κκ-/ ms ·cm -1·min -12 1.847 0.443 0.2224 1.748 0.542 0.136 6 1.643 0.647 0.108 8 1.562 0.728 0.091 10 1.497 0.793 0.079 12 1.442 0.848 0.071 14 1.392 0.898 0.064 16 1.348 0.942 0.059 18 1.309 0.981 0.055 20 1.273 1.017 0.051 22 1.241 1.049 0.048 24 1.213 1.077 0.045 26 1.187 1.103 0.042 28 1.164 1.126 0.040 30 1.142 1.1480.038图1：t κ-tt0κκ-：0.000.050.100.150.200.251.11.21.31.41.51.61.71.81.9κt /m s /c m -1κ0-κt )/t /ms/cm -1κt =1.08-4.15(κ0-κt )/tR=0.92363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 实验数据记录及处理表2： t/mint κ/ms ·cm -1（0κ-t κ）/ ms ·cm -1tt0κκ-/ ms ·cm -1·min -12 1.79 0.84 0.420 4 1.65 0.98 0.245 6 1.51 1.12 0.187 8 1.41 1.22 0.153 10 1.33 1.3 0.130 12 1.27 1.36 0.113 14 1.22 1.41 0.101 16 1.17 1.46 0.091 18 1.14 1.49 0.083 20 1.11 1.52 0.076 22 1.08 1.55 0.070 24 1.06 1.57 0.065 26 1.04 1.59 0.061 28 1.02 1.61 0.058 30 1.01 1.620.054图2：t κ-tt0κκ-：0.000.050.100.150.200.250.300.350.400.451.01.21.41.61.8κt =0.96+2.34(κ0-κt )/tR=0.94544κ0-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：0.000.050.100.150.200.251.11.21.31.41.51.61.71.81.9κt /m s /c m -1(κ0-κt )/t /ms/cm -1κt =1.08-4.15(κ0-κt )/tR=0.92363去点后：0.030.040.050.060.070.080.090.100.111.11.21.31.41.51.61.7κt =0.88+7.50(κ0-κt )/tR=0.98949κt /m s /c m -1(κ0-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。