电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数

天下事有难易乎,为之,则难者亦易
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矣;不为,则易者亦难
CH3COOC2H5+NaOH CH3COONa+C2H5OH
t=0
c
c0
0
t=t
c-x
c-x x
x
t∞
0
0 c
c
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) t=t时， x=(G0-Gt)
t=∞时，c=(G0-G∞)
• 2.标定： 用25℃，0.02mol/lKCL溶液。查附录，其=2765us/cm。
• 将“选择”开关指向“IV”，待仪器的读数稳定后，调 节“常数”补偿开关，使显示值与标准浓度的电导率值一 致。最后“选择”开关指向“检查”。
• 显示值为92.6uS/cm，则该电极常数为0.926cm-1。 • 显示值为102.2uS天/c下m事，有难则易乎该,为电之,则极难常者亦数易 为1.022cm-1。 8
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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。 配制0.0200mol/L的乙酸乙酯溶液100mL.分别取10mL蒸馏水和 10mL0.0200mol/L NaOH的溶液，加到洁净、干燥的叉形电导 池中充分混合均匀，置于恒温槽中恒温10min.
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则kt
(G0 Gt )
G0 Gt
Hale Waihona Puke Baidu
c[(G0 G ) (G0 Gt )] c(Gt G )
或ckt G0 Gt (Gt G )
以 G0 Gt 对t作图， (Gt G )
应得一直线，由斜率即可求出反应速率常数k值，k的单位是
min-1mol-1dm3.
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电导法测定乙酸乙酯皂化反应的 速率常数
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目的要求
• 一、用电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数，了 解反应活化能的测法。
• 二、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。
• 三、掌握电导率仪的使用方法。
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速。
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• 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. 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。
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•2. G0、G∞ 的测定
用电导率测定上述已恒温的溶液的电导值G0。 实验测定中，不可能等到t∞，且反应也并不完全不可逆，所 以通常以0.0100mol/L的CH3COONa溶液的电导值作为G∞，测 量方法同G0。必须注意，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。
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讨论
• 乙酸乙酯皂化反应系吸热反应，混合后体系温度降低，
所以在混合后的起始几分钟内所测溶液的电导偏低，因
此最好在反应后开始，否则，由 G0 Gt
(Gt G )
的是一抛物线，而不是直线。
对t作图得到
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思考题
• 1.如果NaOH溶液与CH3COOC2H5溶液起始浓度不 等，试问应怎样计算k值？
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实验注意事项
• 1.本实验所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。
• 2.配好的NaOH溶液需装配碱石灰吸收管，以防空气 中CO2的进入瓶中改变溶液浓度。
• 3.测定298.2K、308.2K的G0时，溶液均需临时配制。 • 4.所用NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液浓度必须相
• 2.如果NaOH溶液与CH3COOC2H5溶液为浓溶液， 能否用此法求k值？
• 3.乙酸乙酯皂化反应系吸热反应，试问在实验过程 中如何处置这一影响而是实验得到较好结果？
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当反应进行6min时测电导一次，并在9min、12min、15min、
20min、30min、35min、40min、50min、60min时各测电导一
次，记录电导值和时间t。
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4.调节恒温槽温度为308.2K，重复上 述 步 骤 测 定 其 G0 、 G∞ 、 Gt ， 但 在 测 定 Gt 时 是 按 反 应 进 行 4min 、 6min 、 8min 、 10min 、 12min 、 15min 、 18min 、 21min 、 24min 、 27min 、 30min时测其电导。
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数据处理
•
一、根据测定数据，以
G0 Gt (Gt 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 298.2K 、 308.2K 所 求 得 的 k （ 298.2K ） 、 k （ 308.2K ） ， 利 用 ln[k2/k1]=Ea/R×[(T2-T1)/T1T2] 求出反应活化能Ea。
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3. Gt的测定
在另一支叉形电导池直支管中加入0.0200mol/L的乙酸乙酯溶液 10mL，侧支管中加入0.0200mol/L的NaOH溶液10mL，并把洗 净的电导电极插入直支管中。在恒温情况下，混合两溶液，同 时开启停表，记录反应时间，并在恒温槽中将叉形电导池中溶 液混合均匀。
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仪器与试剂
• 电导率仪 一套
恒温水浴 一套
• 叉形电导池 2只
移液管（10mL） 2支
• 烧杯（50 ml） 一只
容量瓶（100 mL） 1个
• 称量瓶（25mm23mm） 一只 停表 一只
• 乙酸乙酯（分析纯） 氢氧化钠（0.0200mol/L）
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基本原理
CH3COOC2H5+Na++OH-CH3COO-+Na++C2H5OH
为了方便起见，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)。
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DDS-307型 电导率仪
DD天S下—事3矣有0;难不7易为型乎,则,电为易之者导,则亦率难难者仪亦易
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电导率仪的使用方法
• 1.接通电源，预热30min后，进行校准。 将“选择”开关指向“检查”，“常数”补偿开关指向 “1”刻度线，“温度”补偿调节旋钮指向“25”刻度线， 调节“校准”调节旋钮，使仪器显示100.0uS/cm，校准完 毕。
等。
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• 5. CH3COOC2H5溶液须使用时临时配制，因为该稀 溶 液 会 缓 慢 水 解 CH3COOC2H5+H2O CH3COOH+C2H5OH ， 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