乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定1

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乙酸乙酯皂化反应速率常数

乙酸乙酯皂化反应速率常数

0.2mL,加水至刻度、设定”按钮按至“设定”位置,观察设定温度℃,调节“温度设置”旋钮,调节温度为30.00℃),用移液管量取NaOH和蒸馏水各25mL加入100mL锥形瓶中,混合均匀后置于恒温槽中。

恒温10min后测电导率G0。

测定方法:打开数显电导率仪,将电极插入电导池中进行测量即可。

此时电导率仪显示数字就是G0的值。

注意事项:电导率仪的电极须用蒸馏水冲洗擦干后方可使用;不可用力擦拭,防止电极上的铂黑脱落。

4、G t的测定将25mLNaOH和25mL乙酸乙酯分别加入电导池中(两种溶液不可混合)。

恒温10min后将两种溶液混合,同时用秒表记录反应时间。

并在两管中混合3~5次。

把电极插入立管中,并在5、10、15、20、25、30min分别读取电导率G t。

5、调节恒温水浴温度为40℃,按照步骤4的操作测定G0、G t。

6、实验结束后,关闭恒温水浴与电导率仪的电源;洗净电导池;用蒸馏水淋洗电导电极,并用蒸馏水浸泡好。

五、数据处理1、将t、G t、G0-G t及(G0-G t)/t等数据列于下表:实验温度:气压:G0:t/m in Gt/(ms∙cm-1)(G-Gt)/(ms∙cm-1)[G-Gt/t]/(ms∙cm-1∙min-1)5 1.793 0.141 0.070510 1.700 0.234 0.058515 1.612 0.322 0.053720 1.506 0.428 0.047625 1.425 0.509 0.042430 1.361 0.573 0.03822、以G t对(G0-G t)/t作图,由所得直线斜率,求出反应速率常数k。

3、求出反应的活化能。

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定一、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: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。

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(0.02mol/L ) 乙酸乙酯溶液(0.02mol/L ) 四、实验步骤1.标定NaOH 溶液及乙酸乙酯溶液的配制计算标定0.023/dm mol NaOH 溶液所需的草酸二份,放入锥形瓶中,用少量去离子水溶解之,标定溶液。

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定一、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、实验原理乙酸乙酯的皂化反应是一个典型的二级反应:CH3COOC2H5+OH−→CH3COO−+C2H5OH设在时间t时生成物浓度为x,则该反应的动力学方程式为−dxdt=k(a−x)(b−x)〔2-41〕式中,a, b分别为乙酸乙酯和碱〔NaOH〕的起始浓度,k为反应速率常数,假设a=b,则〔2-41〕式变为−dxdt=k(a−x)2〔2-42〕积分〔2-42〕式,得k=1t ×xa(a−x)〔2-43〕由实验测得不同t时的x值,则可依式〔8-3〕计算出不同t时的k值。

假设果k值为常数,就可证明反应是二级的。

通常是作xa(a−x)对t图,假设所得的是直线,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〔例如分析反应液中的OH−浓度〕,也可以用物理化学分析法测定〔如测量电导〕。

本实验用电导法测定x值,测定的根据如下:〔1〕溶液中OH−离子的电导率比Ac−离子〔即CH3COO−〕的电导率大很多〔即反应物与生成物的电导率差异大〕。

因此,随着反应的进行,OH−离子的浓度不断降低,溶液的电导率也就随着下降。

〔2〕在稀溶液中,每种强电解质的电导率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,反应物与生成物只有NaOH和NaAc是强电解质,乙酸乙酯和乙醇不具有明显的导电性,它们的浓度变化不致影响电导率的数值。

假设果是在稀溶液下反应,则κ0=A1aκ∞=A2aκt=A1(a−x)+A2x式中:A1,A2是与温度、溶剂、电解质NaOH及NaAc的性质有关的比例常数;κ0,κ∞分别为反应开始和终了时溶液的总电导率〔注意这时只有一种电解质〕;κt为时间t时溶液的总电导率。

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定乙酸乙酯是一种常见的有机化合物,在化学实验室和工业生产中广泛应用。

了解乙酸乙酯的反应性质对于合成和应用都具有重要意义。

乙酸乙酯的皂化反应速率常数的测定是对其反应性质进行研究的一种方法。

皂化反应是指酯与碱反应生成相应的醇和盐。

乙酸乙酯的皂化反应可以由以下方程式表示:乙酸乙酯 + 碱→ 乙醇 + 乙酸盐皂化反应的速率常数可以用来描述反应速率的快慢,它与反应物浓度、温度和反应体系的性质有关。

因此,测定乙酸乙酯皂化反应速率常数可以帮助我们了解乙酸乙酯的反应性质以及控制其反应过程。

要测定乙酸乙酯皂化反应速率常数,首先需要准备一系列含有不同浓度的乙酸乙酯和碱溶液。

可以选择一种适当的碱,如氢氧化钠。

然后,将乙酸乙酯和碱溶液混合,并在一定的时间间隔内测量反应体系中乙醇生成的量。

根据乙醇生成的速率与反应物浓度的关系,可以计算得到乙酸乙酯皂化反应速率常数。

在实验过程中,可以通过不同方法来测量乙醇的生成量,如使用分光光度计、气相色谱仪或液相色谱仪等。

同时,为了保证实验的准确性,需要在一定温度下进行实验,并且控制实验条件的一致性。

在测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的过程中,还可以探究其他因素对反应速率的影响。

例如,可以研究不同温度下的反应速率,以了解温度对反应速率的影响。

此外,还可以改变反应体系中乙酸乙酯和碱的浓度,以探究浓度对反应速率的影响。

这些研究可以帮助我们更好地理解乙酸乙酯的反应性质,并为其应用提供参考。

乙酸乙酯的皂化反应速率常数的测定是对其反应性质进行研究的一种方法。

通过测量乙醇生成的速率和反应物浓度的关系,可以计算得到乙酸乙酯皂化反应速率常数,并探究其他因素对反应速率的影响。

这些研究有助于我们更好地理解乙酸乙酯的反应性质,并为其应用提供参考和指导。

实验四、乙酸乙酯皂化反应速度常数的测定

实验四、乙酸乙酯皂化反应速度常数的测定

实验四、乙酸乙酯皂化反应速度常数的测定一、实验原理皂化反应是指脂类与碱在水溶液中作用生成皂的化学反应,其反应方程式为:脂肪酸酯 + 碱→ 皂 + 甘油其中,脂肪酸酯是由脂肪酸和甘油酯化合成的,碱是一种能与脂肪酸酯中的酸性氢离子反应的化学物质,通常用氢氧化钠(NaOH)作为碱催化剂。

乙酸乙酯为一种脂肪酸酯,在碱的催化下进行皂化反应时,反应速度较慢,需要一定的时间才能完全反应。

其皂化反应速度规律符合一阶反应速率方程式:r = k [EtOAc]其中,r为反应速率;[EtOAc]为乙酸乙酯的浓度;k为速率常数,是反应物浓度的函数,表示单位时间内单位浓度反应物消耗的速度。

实验过程中,利用 pH 电极测定反应过程中酸碱度的变化,计算出反应速率常数k,进而探讨不同反应条件对乙酸乙酯皂化反应速度常数的影响。

二、实验材料和仪器1. 实验材料:氢氧化钠(NaOH)、乙酸乙酯(EtOAc)、丙酮、苯酚、磷酸二氢钾(KH2PO4)、氯化钠(NaCl)、去离子水。

恒温浴,磁力搅拌器,pH计。

三、实验步骤1. 将500 mL 反应瓶清洗干净,加入适量去离子水,连接恒温浴器,将温度调至25℃。

2. 在反应瓶中加入5 mL 乙酸乙酯,并用称量器量取适量 NaOH 固体,并加入反应瓶中,转动磁力搅拌器搅拌均匀。

3. 用 pH 电极测试反应溶液的初始 pH 值,然后每隔10s测定一次,测定10min,记录数据。

4. 重复以上实验,调整反应温度为30℃、35℃、40℃、45℃、50℃,分别记录反应过程中的 pH 值和时间的关系。

5. 计算每个温度下乙酸乙酯皂化反应速度常数k。

四、实验数据处理与分析1. 数据处理根据 pH 值的变化确定反应速率,即ΔpH = pHt – pH0其中,pHt为第t次测定时的 pH 值,pH0为初次测量时的 pH 值。

由于反应时间较短,反应溶液中 NaOH 没有完全被消耗,所以需要校正 NaOH 的浓度。

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定一、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: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。

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(0.02mol/L ) 乙酸乙酯溶液(0.02mol/L ) 四、实验步骤1.标定NaOH 溶液及乙酸乙酯溶液的配制计算标定0.023/dm mol NaOH 溶液所需的草酸二份,放入锥形瓶中,用少量去离子水溶解之,标定溶液。

实验七 乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

实验七   乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

实验七 :乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定一、目的:1. 通过电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数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:1、乙酸乙酯皂化反应是典型的二级反应:CH 3COOC 2H 5+OH ˉ→CH 3COO ˉ+C 2H 5OH设乙酸乙酯与碱的起始浓度相同,则反应速率方程为:2kc dt dc =- 01tC k =CC C -∙0(1) C 0为反应物起始浓度,C 为反应过程中时刻t 的浓度2、采用电导法测定任意时刻t 反应物的浓度,求反应速率常数k ①体系中CH 3COOC 2H 5、C 2H 5OH 无明显导电性,浓度变化不影响电导数值,Na +浓度不变,与电导的变化无关;OH ˉ、CH 3COO ˉ的浓度变化对电导影响较大。

OH ˉ的迁移速率约是CH 3COO ˉ的五倍,所以溶液的电导随着OH ˉ的消耗而逐渐降低。

②溶液在t=0,t,∞时的电导分别为G 0、G t 、G ∞。

溶液的电导与电解质的浓度成正比。

G 0为NaOH 浓度为C 0时电导G t 为G NaOH 与G CH3COONa 之和;G ∞为产物CH 3COONa 浓度为C 0时的电导。

G NaOH 00C C G = G CH3COONa 00C C C G -=∞ G t =G NaOH +G CH3COONa 00C C G =+∞G 00C C C - G 0-G t =( G 0-∞G )CC C -∙0 G t -∞G =( G 0-∞G )0C C ∙ ∞--G Gt Gt G 0=00C C C - 则01tC k =∙∞--G Gt Gt G 0 ∞--G Gt Gt G 0=0KtC (2)③以∞--G Gt Gt G 0对t 作图可求出k 测得的G 0、G t 、G ∞代入(2)可求得K 值 ④反应的半衰期 t 1/2=01kC 对两种反应物浓度相同的二级反应,其半衰期与起始浓度成反比3、反应活化能Ea 的求法:由实验求得两个温度下的K ,可利用公式)11(303.2lg 1221T T R E k k -=计算出反应的活化能 4、电导率仪的原理 Em=GRm RmE E Rx Rm Rm 1+=+ G=Rx 1 三、仪器和试剂仪器:恒温槽 1套 电导仪 1台 停表 1块 锥形瓶 250ml ×2 烧杯 250ml ×1 容量瓶 100ml ×2 移液管 25ml ×2试剂:0.02mol/LNaOH 溶液、0.02mol/L CH 3COOC 2H 5溶液、0.01mol/LNaOH 溶液、0.01mol/L CH 3COONa 溶液四、操作要点1.准备:准确配置0.02mol/LNaOH 溶液、0.02mol/L CH 3COOC 2H 5溶液,调节恒温槽恒温至25℃;调试好电导仪,将电导池及配好的NaOH 溶液、CH 3COOC 2H 5溶液,浸入恒温槽2.测G 0:0.01mol/LNaOH 溶液注入干燥的双叉管中,插入铂黑电极(浸没电极),恒温15’测G 03.测G ∞:0.01mol/L CH 3COONa 溶液代替步骤2中的NaOH 溶液,测出G ∞4.测G t :取25mL0.02mol/LNaOH 溶液、0.01mol/L CH 3COONa 溶液,分别注入干燥双叉管的叉管中,二者不能混合,恒温10’,然后二者混合均匀,完全导入装有电极的一侧叉管中。

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定引言皂化反应是一种常见的有机化学反应,它常用于制取肥皂或合成其他有机化合物。

皂化反应的速率常数是衡量反应速度的重要参数。

本文将探讨如何测定乙酸乙酯的皂化反应速率常数。

实验原理乙酸乙酯的皂化反应可表示为以下方程式:C4H8O2 + NaOH → C4H7O2Na + C2H6O其中,C4H8O2代表乙酸乙酯,NaOH代表氢氧化钠,C4H7O2Na代表乙酸乙酯钠,C2H6O代表乙醇。

皂化反应的速率通常用速率常数k来表示,速率常数k即单位时间内反应物浓度的变化。

在本实验中,我们将通过监测乙酸乙酯和氢氧化钠的浓度变化来确定反应速率常数。

实验步骤1.首先,准备好所需的实验器材:锥形瓶、搅拌棒、取样管、比色皿等。

2.将一定量的乙酸乙酯和氢氧化钠溶液分别倒入两个锥形瓶中。

3.在实验室温度下开始实验,将两个锥形瓶放置在水浴中,水浴温度设定为恒定的。

4.开始实验后,定时取样,取出一定量的混合液体放入取样管中。

5.取样管中的混合液体的浓度可以通过比色法测定。

将取样管放入比色皿中,使用比色计测量吸光度。

6.将测得的吸光度值与预先制备好的标准曲线相对应,可以得到乙酸乙酯和氢氧化钠的浓度。

7.根据浓度的变化,计算反应速率常数。

8.重复上述实验步骤几次,取得多组数据。

数据处理与结果分析通过多次实验所得的数据,可以计算平均速率常数。

将测得的乙酸乙酯和氢氧化钠的浓度与反应时间绘制成曲线图。

通过线性拟合,得到斜率,即为反应速率常数。

结论综上所述,本实验通过测定乙酸乙酯的皂化反应速率常数,通过比色法测定乙酸乙酯和氢氧化钠的浓度,得到了较为准确的实验结果。

通过分析数据和曲线拟合,得到了乙酸乙酯皂化反应的速率常数。

参考文献[1] 张三. 乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定[J]. 化学实验, 2020(3): 45-50.。

乙酸乙酯皂化反应速率常数测定

乙酸乙酯皂化反应速率常数测定

实验二电导法测定乙酸乙酯皂化反应的应速率常数1 实验目的(1)测定皂化反应中电导的变化,计算反应速率常数。

(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。

2 实验原理乙酸乙酯皂化是一个二级反应,其反应式为:++--+OHCHNaCOOCCHCOOH+−−→+C+NaHOH253523t=0 a b 0 0t=t a-x b-x x x反应速率方程为:(2-1) 式中:a,b分别为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(2-1)式可以写成:(2-2) 积分得:(2-3) 由(2-3)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完全是由于反应物OH-不断被产物CH3COO-所取代而引起的。

而OH-的电导率比CH3COO-大得多,所以,随着反应的进行,OH-的浓度不断减小,溶液电导率不断降低。

另外,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κ0完全取决于NaOH浓度,反映结束后的溶液电导率κ∞完全取决于CH3COONa浓度。

对于稀溶液,令κ0、κt和κ∞分别表示反应起始时,反应开始后t时刻和反应终了时溶液的电导率。

显然,κ0是浓度为a的NaOH溶液的电导率,κ∞是浓度为a的CH3COONa溶液的电导率,κt是浓度为(a-x)的NaOH与浓度为x的CH3COONa溶液的电导率之和。

由此可得到下列关系式:(2-4) 由(2-4)式可得:(2-5)将(2-5)式代入(2-3)式,得:(2-6) 或:(2-7)由(2-6)(2-7)式可以看出,以对t作图,或以κt对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κ∞值。

乙酸乙酯皂化反应速率常数测定

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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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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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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物理化学实验乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

物理化学实验乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

物理化学实验报告实验名称乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定一.实验目的及要求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-307型数字电导率仪和控温仪使用方法。

二.实验原理乙酸乙酯皂化反应是典型的二级反应。

设初始反应物浓度皆为Co,经过t时间后消耗的反应物浓度为x,其反应式为CHaCOOCH5 + NaOH === CH,COONa +CH5OHt=0 Co Co 0 0t=t Co-x Co-x x xt=oo 0 0 Co Co其速率方程可表示为dx/dt=k(Co-x)^2,积分得kt=x/Co(Co-x)乙酸乙酯皂化反应的全部过程是在稀溶液中进行的,可以认为生成的CH3COONa是完全电离的,因此,对体系电导值有影响的有Na+、CH3CO0—和OH-。

Na*在反应的过程中浓度保持不变,反应前后其产生的电导值不发生改变,可以不考虑;而OH-的减少量和CH3COO-的增加量恰好相等,但OH-的导电能力大于CH3COO-的导电能力,在反应进行的过程中,电导率大的OH-逐渐被电导率小的CH3COO-所取代,因此,溶液电导率会随着反应进行而显著降低。

对于稀溶液而言,强电解质的电导率:与其浓度成正比,溶液的总电导率就等于组成该溶液的电解质电导率之和。

本实验采用电导法测量乙酸乙酯在皂化反应中电导率κ随时间t的发化。

攻κo、κt 、κ∞分别代表时间为0、t、co(反应完毕)时溶液的电导率,因此在稀溶液中有:κo=A1Coκ∞=A2Coκt=A1(c0—x) +A2 x式中的A1和A2是与温度、溶剂、电解质的性质有关的比例常数。

由以上三式可以推出:因此,对于二级反应,以κt对κo/t-κt/t 作图得到一条直线,直线的斜率为1/c o k,由此可以求出反应常数k。

由两个不同温度下的反应速率常数k(T1)和k(T2),根据阿伦尼乌斯公式可求出该反应的的活化能。

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

一 实验目的及要求1 了解测定化学反应速率的一种物理方法-电导法。

2 了解二级反应的特点,学会用图解法求解二级反应的速率常数。

3 掌握11D D S A T -型数字电导率仪和控温仪使用方法。

二 实验原理乙酸乙酯皂化反应是二级反应,其反应式: CH 3COOC 2H 5+Na ++OH -→CH 3COO -+Na ++C 2H 5OH乙酸乙酯在稀溶液下反应就存在如下关系:K 0=A 1a K ∞=A 2a Kt=A 1(a-x)+A 2xA 1,A 2是与温度,电解质性质,溶剂等因素有关的比例常数K 0,K ∞分别为反应开始和终了时溶液的总电导率。

Kt 为时间t 时溶液总导电率()tk kx a k k∞-=- ⇒01()*ttk kk t a k k -=-重新排列既得 01*tk kk k k a t ∞-=+因此,以tk 对0tk kt-作图。

如果为一条直线即为二级反应,有直线斜率即可求出k有两个不同温度下测定常数12(),()k T k T 可求出该反应的活化能。

三 实验仪器11D D S A T -性电导率仪1台;停表1只;恒温水槽1套;叉形电导池2只;移液管1只;烧杯1只;容量瓶1个;称量瓶1个 四 实验步骤1 恒温槽调节剂溶液的配制 调节恒温槽温度为308.15K配制0.1mol/L 的CH 3COOC 2H 5溶液100ml 。

分别取10ml 蒸馏水和10ml0.1mol/LNaOH 溶液,加到洁净,干燥的叉形管电导池中充分混合均匀,至于恒温槽中恒温5min 。

2 0k 的测定用11D D S A T -性电导率仪测定上述已恒温的NaOH 溶液的电导率。

3 t k 的测定在另一支叉形电导直至管中加10ml0.1mol/L CH 3COOC 2H 5,侧支管中加入10ml0.1mol/LNaOH 溶液,并把洗净擦干的电导计插入直支管中。

在恒温情况下,混合量溶液,同时开始停表,记录反应时间,并在恒温槽中将叉形电导池中混合均匀。

物化实验(电导法测乙酸乙酯皂化反应的速率常数)精品文档22页

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( 0 t ) ( t )
式中:κ0—起始时的电导率; κt—t时的电导率; κ∞—t→∞即反应终了时的电导率;
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故只要测定了κ0、κ∞ 以及一组κt值以 后,利用(κ0–κt)∕(κ0–κ∞)对t作图,若该 反应为二级反应,则应得到一条直线,直线的
斜率即是速率常数k与起始浓度ca的乘积。K 的单位为L・mol-1・min-1。
15 min,18 min,21 min,24 min,27 min, 30 min, 40min,50min时的电导率κt。
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(四)实验结果与分析
(1)κ0与κ∞测定结果: 反应的温度:t= _ ℃ κ0 =_µS·cm-1
κ∞(开始)= _ µS·cm-1 κ∞(结束)= _ µS·cm-1 κ∞(平均)= _ µS·cm-1
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3. κ∞ 的测量 电极用极少量的0.0100mol/L的
NaAc液淋洗2-3遍,将0.0100mol/L
的NaAc装入专用试管(试管要干燥!)中,插 入电极,电极浸入溶液的深度和使用方 法与标定时相同。此时显示屏上的数值 即为κ∞ 。
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4.κ0 的测量
二级反应。由直线的斜率可计算出反应速 率常数k。
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(五)注意事项
(1)κ受温度影响较大,若仪器无温度校正, 则电导池须置恒温槽中恒温测定.
(2)测量前电极需淋洗2遍,且要轻触试 管底部,排除套内气泡,但注意不要太用 力以免打破试管。 (3)仪器使用完毕,要将电极用蒸馏水清 洗干净,并放入蒸馏水中保养。 (4)测定过程试管要干燥洁净或洁净试管再

测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的原理和方法

测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的原理和方法

测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的原理和方法电导法和pH值法。

1、电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数的步骤: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;④k0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k0;⑤kt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kt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kt值。

2、pH法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数的步骤:1).开启恒温水浴电源,将温度调至35℃.2).配制纯乙酸乙酯溶液配制0.0200mol/L乙酸乙酯溶液。

先计算配制0.0200mol/L乙酸乙酯溶液100ml所需的分析乙酸乙酯(约0.1762g)量,根据乙酸乙酯温度与密度的关系式:ρ=925.54-1.68×t-1.95×10-3 t²式中:ρ、t的单位分别为kg·m-3和℃,计算该温度下对应的密度并换算成配准100ml 0.0200mol/L所需乙酸乙酯的体积,用0.5ml刻度移液管移取所需的体积,加到预先放好2/3去离子水的100ml容量瓶中,然后稀释至刻度,加盖摇匀备用。

3).测定35℃,起始浓度的pH值,C(NaOH)=10 pH-14 mol/L,移取20mlNaOH溶液,准确加入20ml水,放入pH计,稳定后读数并记录。

物化设计实验——乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

物化设计实验——乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定——酸碱滴定法一、实验目的:1、掌握酸碱滴定的一般方法;2、了解二级反应的特点;3、学会用图解法求二级反应的反应速率常数以及活化能的求算。

二、实验原理:1、对于二级反应:A+B P →,如果A 与B 的起始浓度相等,记为0c ,通过积分可以得到二级反应的反应速率常数001a ac c k tc c -=,其中a c 是A 的当前浓度(即[A])。

若0a ac c c -~t 作图为直线,即可说明反应为二级反应,速率常数0/k c =斜率。

如果测得两个不同温度下的速率常数k,在温度范围不大的情况下可以用阿伦尼乌斯公式计算反应的活化能:121212ln ()T a T k T T E R k T T ⋅=⨯-。

2、乙酸乙酯皂化反应是二级反应:325325CH COOC H OH CH COO C H OH --+→+反应过程中,氢氧根离子的浓度逐渐减低,如前所述,只要测得氢氧根离子的浓度与时间的关系,即可求得反应速率常数。

(这里的[]OH -即为前面所说的a c )3、本实验以酸碱滴定的方式来测量[]OH -,产生了两个问题:(1)从反应液中移取溶液导致原反应液浓度改变;(2)移取反应液到滴定的这段时间,反应仍在进行,产生较大的误差。

为了克服这两个问题,我们用以下方案:(1)采用较大的双管式混合反应器,加入原料的总量提高为100mL ,而移取溶液时只从中移取0.5mL ,尽管会移取溶液数次,但是由于移取的体积远小于溶液总体积,我们认为该误差可以忽略;(2)用移液管移出的反应液立即放入事先准备好的加入了30mL 冰水的100mL 锥形瓶中,通过稀释和降温双重手段,是反应的进行基本上处于停滞状态来进行滴定。

三、仪器与药品:计时器一只;恒温槽一套;双管式混合反应器两个;25mL 胖杜移液管两只;1mL 刻度移液管1只;25mL 小烧杯一只;100mL 容量瓶一只;100mL 锥形瓶9个;50mL 酸式滴定管一只。

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定(详细参考)

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定(详细参考)

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定一、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: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。

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(0.02mol/L ) 乙酸乙酯溶液(0.02mol/L ) 四、实验步骤1.标定NaOH 溶液及乙酸乙酯溶液的配制计算标定0.023/dm mol NaOH 溶液所需的草酸二份,放入锥形瓶中,用少量去离子水溶解之,标定溶液。

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化学化工学院
学生姓名:文倩
学号: 14101700585
指导老师:张建策
专业班级:10级化学班
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定
一、实验目的及要求
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-307 型数字电导率仪和控温仪使用方法。

二、实验原理
1.二级反应的动力学方程
产物
→+B A
t=0 a a t=t a-x a-x
2
)
()(x a k dt
dx dt
x a d dt
dc A -==
--
=- (1)
定积分得:x
a x
ta k -⋅
=
1
(2)

t x
a x ~-作图若所得为直线,证明是二级反应,并从直线的斜率求
出k 。

如果知道不同温度下的速率常数)()(21T k T k 和,按阿仑尼乌斯方程计算出该反应的活化能E 。

)(
)
()(ln
1
22112T T T T R T k T k E -⨯= (3)
2.乙酸乙酯皂化反应是二级反应,反应式为:
OH
H C COONa CH NaOH H COOC
CH 52352
3+→+
t=0 a a 0 0 t=t a-x a-x x x t=∞ 0 0 a a 反应前后OH
H C H COOC
CH 5252
3和对电导率的影响不大,可忽略。

故反
应前只考虑NaOH 的电导率κ,反应后只考虑COONa
CH
3
的电导率κ。

对稀溶液而言,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。

故存在如下关系式: a
A ⋅=10
κ
a A ⋅=∞
2κ x
A x a A t 21)(+-=κ
由上三式得:a x t ⋅--=∞
)(00κκκκ,代入(2)式得 )(
10∞
--⋅=
κκκκt t ta k
重新排列得:∞+-=
κκκκt
ka
t t 01
因此,以t
t
t κκκ-0~
作图为一直线即为二级反应,并从直线的斜率求
出k 。

三、仪器与药品
DDS-307型数字电导率仪(附铂黑电极)1台,恒温水槽1套,停表1只,叉形电导管2只,直试管1只,移液管(10ml,胖肚)2根,吸液管(5ml 1根,10ml 2根),烧杯(50ml )1只,容量瓶(100ml)2个,称量瓶(25mm Χ23mm )1只。

乙酸乙酯(分析纯),氢氧化钠(0.2mol/l )
四、实验步骤
1.恒温槽调节及溶液的配制
调节恒温槽温度为298.2K(25℃)。

同时电导率仪提前打开预热。

先用称量法配制乙酸乙酯溶液100ml ,浓度在0.02mol/l 左右。

再据所配乙酸乙酯溶液的浓度,配同等浓度的氢氧化钠溶液(由所给大浓度稀释即可)。

2.0κ的测定
分别取10ml 蒸馏水和10ml 所配NaOH 溶液,加到洁净、干燥的叉形管中充分混匀,置于恒温槽中恒温5min 。

用DDS-307型数字电导率仪测定已恒温好的NaOH 溶液的电导率0κ。

3.t κ的测定
在另一只叉形管的直支管中加10ml 5
2
3H COOC
CH 溶液,侧支管中加
10ml NaOH 溶液。

恒温后,混合两溶液,同时开启停表,记录反应时间,并把电导电极插入直支管中。

当反应进行6min,9min,12min,15min,,20min,25min,30min,35min,40min 时各测电导率一次,记录电导率t κ及时间t 。

4.调节恒温槽温度为308.2K(35℃),重复上述步骤测定其0κ和t κ,但



t
κ时是按反应进行4min,6min,8min,10min,,12min,15min,18min,21min,24min ,
27min,30min 时测其电导率。

五、数据处理
室温: 25℃ ;大气压:100.3KPa; K 0(25℃):1.934; K 0(35℃):2.25; 电导仪常数:1.03 表一:(25℃)
1.以(K o-K t)/t对K t作图
Kt 有图可得:K=1/kc o=1/7.553*10-4*0.02=6.62min-1 t1/2=1/ka=1/6.62*0.02=7.55min
表二:(35℃)
2.以(K o-K t)/t对K t作图
Kt
有图可得:K=1/kc o =1/4.762*0.02=10.5 t 1/2=1/ka=1/10.5*0.02=4.762min min -1
1
21225
2
352303.2log
T T T T R
E k k ⋅-⋅
=
计算得:E=335.54J/mol
六、影响结果的一些因素
1.乙酸乙酯皂化反应系吸热反应,混合后体系温度降低,故在混合后的开始几分钟内所测溶液电导偏低。

因此最好在反应6分钟后开始测定,否则所得结果呈抛物线形。

2.如NaOH 溶液和CH 3COOC 2H 5溶液浓度不等,而所得结果仍用两者浓度相等的公式计算,则作图所得直线也将缺乏线性。

3.温度对速率常数影响较大,需在恒温条件下测定。

在水浴温度达到所要的温度后,不急于马上进行测定,须待欲测体系恒温10分钟,否则会因起始时温度的不恒定而使电导偏低或偏高,以致所得直线线性不佳。

4. 测定0κ时,所用的蒸馏水最好先煮沸,否则蒸馏水溶有CO 2,降低了NaOH 的浓度,而使0κ偏低。

5.测35℃的0κ时,如仍用25℃的溶液而不调换,由于放置时间过长,溶液会吸收空气中的CO 2,而降低NaOH 的浓度,使0κ偏低,结果导致k 值偏低。

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