乙酸乙酯皂化反应动力学

实验报告：乙酸乙酯皂化反应动力学

一.实验目的

1•了解二级反应的特点。

2•用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数。

3.由不同温度下的反应速率常数求反应的活化能

二.实验原理

乙酸乙酯皂化反应方程式为：

CH 3COOC2H5+ Na + + OH - H3COO - + Na + + C2H5OH

在反应过程中，各物质的浓度随时间而改变(注：Na +离子在反应前后浓

度不变)。若乙酸乙酯的初始浓度为a,氢氧化钠的初始浓度为b，当时间为t 时，各生成物的浓度均为x，此时刻的反应速度为：

dx

ka

dt它

k为反应的速率常数，当a=b时，

dx

dt

反应开始时t=0，反应物浓度为

x)(b x) 上式为:

k(a x)2

k

t 改变实验温度，求得不同温度下的a,积分上式得:

x

a(a x)

k值：

I n E a

C RT

若求得热力学温度T1,、T2,时的反应速率常数k1,、k2，可得:

k1 1 1

E a (Rln )/( )

k2 T1 T2

令0、t和分别为0、t和x时刻的电导率，贝U：

t=0 时，0 = A1a

t=t 时，t = A1(a x) A2X

联立以上式子，整理得:

恒温槽、电导率仪、电导电极、叉形电导池、秒表、滴定管（碱式）、移 液管10ml 25ml 、容量瓶100ml 50ml 、磨口塞锥形瓶100ml 、NaOH 溶液 （约 0.04 mol ?dm -3

）、乙酸乙酯（A.R.）。

四.实验步骤

1•实验装置如图C19.1所示，叉形电导池如图C19.2所示，将叉形电导池洗净 烘干，调

节恒温槽至25 C 。

2.配希9 100ml 浓度约0.02 mol ?dm -3

的乙酸乙酯水溶液：乙酸乙酯的相对分子 质量为88.12，配制100ml 浓度0.02 mol ?dm -3的乙酸乙酯水溶液需要乙酸乙 酯0.1762g 。在

洁净的100ml 容量瓶中加入少量去离子水，使用 0.0001g 精 度的天平，通过称量加入乙酸乙酯 0.1762g 左右。加入去离子水至刻度，根据 加入的乙酸乙酯的质量，计算乙酸乙酯溶液的精确浓度。注意在滴加乙酸乙酯 之前，应在容量瓶中加入少量去离子水，以免乙酸乙酯滴加在空瓶中容易挥 发，称量不准。在滴加乙酸乙酯时尽量使用细小的滴管，使加入的乙酸乙酯的 质量尽量接近0.1762g ，但小于0.1762g 为宜。滴加乙酸乙酯时不要滴加在瓶 壁上，要完全滴加到溶液中。

3.配制100ml 与上面所配乙酸乙酯溶液浓度相同的 NaOH 水溶液：根据实验

室所提供NaOH 溶液的精确浓度，计算所需该 NaOH 溶液的体积，用滴定管 将所需该

NaOH 溶液加入到洁净的100ml 容量瓶中，用去离子水稀释至刻 度。

4

的测量：用移液管取与乙酸乙酯浓度相同的 NaOH 溶液25.00ml ，加入到

洁净的50ml 容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，用于测量 °

。取此溶液一部

分放入到洁净干燥的叉形电导池直支管中，用部分溶液淋洗电导电极，将电导 电极放入到叉形电导池直支管中，溶液应能将铂电极完全淹没。将叉形电导池 放入到恒温槽中恒温。 10min 以后，读取记录电导率值。保留此叉形电导池中 的溶液（加塞），用于后面

35 °C 时测量°。

5

t

的测量：用移液管取所配制的乙酸乙酯溶液 10ml ，加入到洁净干燥的叉形 电导池直支

管中，取浓度相同的 NaOH 溶液 10ml ，加入到同一叉形电导池侧 支管中，注意此时两

t= X 时,

=A 2a

.仪器与试剂

1 ka

种溶液不要互相污染。将洁净的电导电极放入到叉形电导池直支管中，将叉形电导池放入到恒温槽中恒温。10min 以后，在恒温槽中将两支管中的溶液混和均匀，溶液应能将铂电极完全淹没，混和溶液的同时启动秒表开始计时，注意秒表一经启动，中间不要暂停。在第3min 时读取溶液电导率值，以后每隔3min 读取一次电导率值，测量持续30min 。

6. 调节恒温槽至35C。

7. 测量35 C时° :在放入电导电极到叉形电导池时，注意电导电极的洁净，可以用待测溶液淋洗电导电极。

8•参照步骤5）测量35 C时t。

9.测量完毕，洗净玻璃仪器，将电极用去离子水洗净，浸入去离子水中保存。

五．数据记录和处理

1. 测量数据：

初始浓度a=9.9410e-3mol/L

t/mi 25C 25 C (K o-K t) t- 35C 35 C (K0-K t)

t-

n K t/us 1/us min-1 K t/us 1/us min-1

0 187.8 190.4

3 170.5 5.767 153.

4 12.333

159.2 4.767 136.4 9.000 6

9 150.2 4.178 123.9 7.389

12 141.8 3.833 115.6 6.233

15 134.4 3.560 109.1 5.420

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