电导法测定乙酸乙酯的皂化反应速率常数
实验报告_电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率
用准一级反应的方法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数一.[实验目的]①学习用准一级反应方法研究非一级反应的方法。
②用电导法测定乙酸乙酯反应常数。
③掌握测量原理, 并熟悉电导率仪的使用。
二.[实验原理]乙酸乙醋的皂化反应为:CH 3COOC 2H 5+NaOH →CH 3COONa +C 2H 5OH在该反应中, 设乙酸乙酯和碱的起始浓度分别为a 和b(a>>b), x 为t 时刻反应物已反应掉的浓度(也就是不同时刻生成的NaAc 的浓度)CH 3COOC 2H 5+NaOH →CH 3COONa +C 2H 5OHt=0 a b 0 0t= t a-x b-x x x t= ∞ →a-x →b-x →b →b则其反应速率公式可写为但是a>>b 所以(a-x)→a 则上式可写为)(x b Ka dtdx n -= （1） 对(l)式进行积分得反应速度常数K 的表达式为 ln t ka bx b n -=- 显然, 只要测出反应进程中t 时的x 值, 再将a, b 代入上式, 就可以算出反应速率常数k 值。
由于反应在水溶液中进行, 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+ 反应前后不变, OH-的迁移率比CH3COO-的迁移率大得多。
随反应时间的增加, OH-不断减少, 而CH3COO-不断增加, 所以, 体系的电导率值不断下降。
在一定的范围内, 可以认为体系电导率的减少与CH3COONa 的浓度x 的增加量成正比, 即t=t: x=β(κ0-κt ) t=∞: b=β(κ0-κ∞)式中κ0为t=0时的初始电导率, κt 为t=t 时溶液的电导率值, κ∞为t →∞, 即反应完全后溶液的电导率值, β为比例常数。
将x 和a 及电导率的关系式分别代入积分式得:-ka n t=In ∞-∞-k k k kt 从上式可知, 只要测定κ0, κ∞以及一组相应于t 时kt 值, 以 对t 作图, 可得一直线, 由直线的斜率即可求得反应速率k 值, k 的单位为min-1mol-1L三.[实验仪器与试剂]DDS 一11A 电导率仪(上海第二分析仪器厂)1台;501型超级恒温水浴(重庆试验仪器厂) 1台;双管电导池(带胶塞与大洗耳球)2个, 25mL, 10mL 移液管各1支;50mL 容量瓶2个;停表1支.NaOH （分析纯）CH 3COOC 2H 5 （分析纯）CH 3COONa （分析纯）四.[试验步骤]1.启用恒温槽, 调节至实验所需温度（20℃）。
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。
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。
电导法测定二级反应乙酸乙酯皂化反应的速率常数
电导法测定⼆级反应⼄酸⼄酯皂化反应的速率常数电导法测定⼆级反应——⼄酸⼄酯皂化反应的速率常数【摘要】本实验使⽤电导率仪，测量出反应中t 时刻的物质的浓度。
根据⼆级反应的速率与浓度的关系，求出⼄酸⼄酯皂化反应在⼀定温度下的速率常数。
学会⼆级反应的相关计算及图解法求解速率常数，了解电导率仪的使⽤。
【abstract 】This experiment use the electric conductivity rate machine ,to measure out thedegree of the reactive thing in the reaction system at each time t.According to the relation of the reaction rate and the thick degree of the second order reaction, beg out the rate constant of the C3COO2H5 and NaOH ‘s reaction at the certain temperatu re. Learn how to calculate the data of the second order reaction and learn about the calculation of the rate constant by using the graphing method. Master the skill of using the electric conductivity rate machine.【关键词】反应速率常数，⼆级反应，电导率，活化能【key word 】The reaction rate constant, second order reaction,electrict conductivity rate , ctivation energy,1. 实验⽬的1.1学习测定化学反应动⼒学参数的分析⽅法——电导法，了解反应活化能的测定⽅法 1.2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。
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。
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“。
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，停止记录。
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，以保证反应的完全进行。
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
t=tCtCtC0-CtC0-Ct
t=∞0 0C0C0
速率方程式 ，积分并整理得速率常数k的表达式为：
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，
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：
CH3COOC2H5＋NaOH=CH3OONa＋C2H5OH
⑥反应活化能的测定：
在35℃恒温条件下，用上述步骤测定 值。
【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：
恒温温度=28.00℃ =2.29ms·cm-1
V乙酸乙酯=10.00mL [乙酸乙酯]=1.9850×10-2mol/L
VNaOH=10.00mL [NaOH]=1.9850×10-2mol/L
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
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
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Prepared on 22 November 2020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： 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：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：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（×10-2mol/L ） 乙酸乙酯溶液（×10-2mol/L ） 【实验步骤】①调节恒温槽的温度在℃；②在1-3号大试管中，依次倒入约20mL 蒸馏水、35mL ×10-2mol/L 的氢氧化钠溶液和×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(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。
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华南师范大学实验报告学生姓名 甘汉麟 学 号 20112401028 专 业 化学 (师范) 年级、班级 11化 5课程名称 物理化学实验 实验指导老师 林 晓 明 试验时间 2014 年 3 月 26 日试验项目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 1t00t 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 大试管 5支 恒温槽 1台 移液管 3支0.0200mol/L NaOH （新鲜配制） 0.0200mol/L CH 3COOC 2H 5（新鲜配制）【实验步骤】①调节恒温槽的温度在25.0℃； ②安装调节好电导率仪；③在1-3号大试管中，依次倒入约20mL 蒸馏水、35mL 0.0200mol/L NaOH 和25mL 0.0200mol/L CH 3COOC 2H 5，用塞塞紧试管口，并置于恒温槽中恒温10min 。
④κ0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号大试管中摇匀，置于恒温槽中恒温，插入电导池，测定其电导率κ0。
⑤κt 的测定 从2号试管中准确移取10mL 氢氧化钠溶液注入5号试管中置于恒温槽中恒温，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κt 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κt 值。
【数据处理】①求25.0℃的反应速率常数k298.15K，将实验数据及计算结果填入下表：恒温温度=25.0 ℃κ0=2.08 mS·cm-1V乙酸乙酯=10.00mL [乙酸乙酯]=0.0100mol/LV NaOH=10.00mL [NaOH]=0.0100mol/L表1：298.15K实验数据κt 对tt0κκ-作图,求出斜率m ，并由0mc 1k =求出速率常数。
图1：298.15K 下κt 对tt 0κκ-散点图由于(0.331 , 1.418)、(0.164 , 1.424)、(0.112 , 1.407) 此三点与其余点的线性关系不明显，所以在求回归直线的斜率时可以先略去此三点再作图：图2：298.15K 下κt 对tt 0κκ-回归直线图（略去前三点）m=3.386，k 298.15K =1/(mc 0)=1/(3.386×0.0100) L·mol -1·min -1=29.5L/(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k308.15K，计算反应的表观活化能Ea：恒温温度=35.0 ℃κ0=2.42 mS·cm-1V乙酸乙酯=10.00mL [乙酸乙酯]=0.0100mol/LV NaOH=10.00mL [NaOH]=0.0100mol/L表2：308.15K实验数据κt 对tt0κκ-作图,求出斜率m ，并由0mc 1k =求出速率常数。
图3：308.15K 下κt 对tt 0κκ-回归直线图m=16.270，k 308.15K =1/(mc 0)=1/(16.270×0.0100) L·mol -1·min -1=6.15L/(mol·min)文献参考值：k （308.2K ）=（10±2）L/(mol·min)11611111115.30815.29815.30815.2981201020.1)15.308115.2981(min 15.6min 5.29ln 314.8)15.308115.2981(ln )15.308115.2981(ln--------⋅=⋅⨯=-⋅⋅⋅⋅⨯⋅⋅=-=-=mol kJ mol J KK mol L mol L K mol J K K k k R E KK R E k k K K a a K K文献值：Ea=46.1kJ/mol【结果分析与讨论】①根据本实验中测定的数据作t κ-tt0κκ-图，在298.15K 时15个数据点的线性并不好，这是因为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。
所以上述的图是从8min 开始作出线性回归曲线，即去掉前3个数据，提高了t κ-tt0κκ-图的线性。
另外在308.15K 时，前三点的数据也有点异常，鉴于其R 2比较高，且这三点并不如298.15K 时偏离得那么严重，因此在308.15K 时的线性回归曲线并没有去掉前三点。
②在本次实验结果中，k 298.15K =29.5L/(mol ·min)，而k 308.15K =6.15L/(mol·min)，可以看出温度越大，速率常数越小，与理论不相符；即在298.15K 时，所测量的m 值偏低，导致k 298.15K 偏高，导致m 值偏低的原因可能是tt0κκ-在区间[0.050,0.100]内所测得的κt 偏低，在此区间内的数据则是氢氧化钠和乙酸乙酯刚开始反应时的数据，而乙酸乙酯的皂化反应是吸热反应，可能是由于该反应吸收的热量使体系温度下降，从而使溶液内的离子热运动的速率下降，导电能力下降，导致κt 偏低，从而使m 值偏低，最后使k 298.15K 偏高；而k 298.15K 偏大，ln(k 298.15K /k 308.15K )偏大，从而导致E a 偏大。
【提问与思考】①为何本实验要在恒温条件进行，而CH 3COOC 2H 5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CH 3COOC 2H 5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CH 3COOC 2H 5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使用自己的实验结果验证乙酸乙酯皂化反应为二级反应？ 答：由于tt0κκ-与t κ成线性关系，即2kc dtdc=-，所以该反应是二级反应。
④为何本实验要在恒温条件下进行？而且反应物在混合前必须预先恒温？答：温度会影响化学反应的速率常数，因此实验需要保持恒温，才能测定该温度下的速率常数k 值；混合前必须预先恒温是防止在反应初期时两个反应物并未达到水浴温度导致测定的电导率有误差。
⑤如果使用式（3-39），以∞--κκκκt t0对t 作图求，也可以求取k 值，但式（3-39）还需知道κ∞，怎样测定更简便？采用式（3-39）与（3-40）求得的k 值是否相同，哪一个更接近文献值，为什么？请从实验图形中进行分析。
答：利用式子3-40可用截距知道κ∞，由于式子3-39与3-40是等价的，所以所求得的k 值是相同的。
⑥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？请通过查阅相关文献，讨论测定乙酸乙酯皂化反应速率常数测定的其他方法，以及这些方法各自的优缺点。
答：可以。
CH 3COOC 2H 5＋OH －=CH 3COO －＋C 2H 5OH ，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 。
利用热导式热量计反应动力学方法测定乙酸乙酯皂化反应，建立热谱曲线解析二级反应采用本方法,可在合适的反应区间,用作图法求速率常数k 及表观活化能E a 。
【参考文献】[1] ]何广平,南俊民,孙艳辉等.《物理化学实验》[M].华南师范大学化学实验教学中心，化学工业出版社,2007.[2]傅献彩,沈文霞，姚天扬等.《物理化学·下册》[M].北京：高等教育出版社,2006,1 [3]张来英,李巍巍,陈良坦. 厦门大学学报.第47卷 第6期,2008年11月 文章编号：0438-0479 (2008) 06-0847-04。