实验六 乙酸乙酯皂化反应
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验报告
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验报告乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验报告引言:皂化反应是化学中一种常见的酯水解反应,通过酸催化下的水解反应,可以将酯转化为相应的醇和酸。
本实验旨在通过测定乙酸乙酯的皂化反应速率常数,探究反应速率与反应物浓度的关系,以及酸催化对反应速率的影响。
实验方法:1. 实验装置:实验室常规玻璃仪器设备,包括反应瓶、温度计、搅拌器等。
2. 实验药品:乙酸乙酯、氢氧化钠溶液、稀硫酸溶液。
3. 实验步骤:1)将100 mL 反应瓶洗净并干燥。
2)称取适量乙酸乙酯(约10 mL)加入反应瓶中。
3)加入适量氢氧化钠溶液,并用温度计测量反应混合物的初始温度。
4)快速搅拌反应混合物,并记录反应开始的时间。
5)在一定时间间隔内,取出反应混合物的一小部分,加入稀硫酸溶液中,使反应停止。
6)用酸碱指示剂检测溶液的酸碱性,当溶液呈酸性时,停止取样。
7)重复以上步骤,记录不同时间点的反应混合物的酸碱性。
实验结果:根据实验数据,我们可以得到反应混合物的酸碱性随时间的变化曲线。
通过测量不同时间点的酸碱性,我们可以计算出反应速率常数。
实验讨论:1. 反应速率与反应物浓度的关系:通过实验数据的分析,我们可以得到反应速率与反应物浓度之间的关系。
根据反应速率方程,反应速率与反应物浓度的关系可以表示为一个指数函数。
在本实验中,我们可以通过改变乙酸乙酯的初始浓度,来观察反应速率的变化。
实验结果表明,反应速率与乙酸乙酯浓度呈正相关关系,即乙酸乙酯浓度越高,反应速率越快。
2. 酸催化对反应速率的影响:在皂化反应中,酸催化可以显著加快反应速率。
通过实验数据的对比分析,我们可以得出酸催化对反应速率的显著影响。
在实验中,我们可以通过添加不同浓度的酸催化剂,比如稀硫酸溶液,来观察反应速率的变化。
实验结果表明,酸催化剂的浓度越高,反应速率越快。
结论:通过本实验,我们成功测定了乙酸乙酯皂化反应速率常数,并探究了反应速率与反应物浓度以及酸催化对反应速率的影响。
乙酸乙酯皂化反应实验报告
乙酸乙酯皂化反应速度常相数的测定一、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、基本原理乙酸乙酯的皂化反应是一个典型的二级反应:325325CH COOC H OH CH COO C H OH --+−−→+设在时间t 时生成浓度为x ,则该反应的动力学方程式为()()dxk a x b x dt-=-- (8-1) 式中,a ,b 分别为乙酸乙酯和碱的起始浓度,k 为反应速率常数,若a=b,则(8-1)式变为2()dxk a x dt=- (8-2) 积分上式得: 1()xk t a a x =⨯- (8-3)由实验测的不同t 时的x 值,则可根据式(8-3)计算出不同t 时的k 值。
如果k 值为常数,就可证明反应是二级的。
通常是作()xa x -对t 图,如果所的是直线,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,也可用物理化学分析法测定。
本实验用电导法测定x 值,测定的根据是:(1)溶液中OH -离子的电导率比离子(即3CH COO -)的电导率要大很多。
因此,随着反应的进行,OH -离子的浓度不断降低,溶液的电导率就随着下降。
(2)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,反映物和生成物只有NaOH 和NaAc 是强电解质,乙酸乙酯和乙醇不具有明显的导电性,它们的浓度变化不至于影响电导率的数值。
如果是在稀溶液下进行反应,则01A a κ= 2A a κ∞=12()t A a x A x κ=-+式中:1A ,2A 是与温度、溶剂、电解质NaOH 和NaAc 的性质有关的比例常数;0κ,κ∞分别为反应开始和终了是溶液的总电导率;t κ为时间t 时溶液的总电导率。
乙酸乙酯皂化反应的速率常数
实验六 电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数一、实验目的1. 用电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数;2. 了解二级反应的特点,学会应用图解法求二级反应速率常数;3. 通过不同温度下测量速率常数,培养学生解决实验实际问题的能力和使用计算机软件来处理问题的能力。
二、预习要求1. 了解速率常数随温度的变化关系以及二级反应的特点;2. 掌握活化能的概念及计算方法;3. 正确使用电导率仪。
三、实验原理乙酸乙酯皂化反应是一个典型的二级反应:CH 3COOC 2H 5 + OH -—→CH 3COO -+ C 2H 5OH其反应速度可用下式表示:t x d d =k 2()c x - 积分得 kt =()x c c x - 随着皂化反应的进行,溶液中导电能力强的OH -逐渐被导电能力弱的CH 3COO -所取代,溶液导电能力逐渐降低。
本实验用电导率仪跟踪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。
设G 0、G t 、G ∞分别表示反应起始时、反应时间t 时、反应终了时的电导,则 t=t x = β(G 0 - G t )t=∞ c =β(G t - G ∞)kt =0()()t t G G x c c x c G G ∞-=-- 或者0()t t G G ckt G G ∞-=- 由于电导率与电导成正比(κ=G ⋅K cell )代人上式得,o t t κκκκ∞--=ckt 由上式可看出,作o t t κκκκ∞--~t 图,得一直线,其斜率为1ck ,由此可求出反应的速率常数k 。
四、仪器和试剂DZDS-A 型电导率仪一台;恒温槽一套;移液管若干;250 ml 容量瓶一个;100ml 锥形瓶二个;烧杯一个NaOH 标准溶液(0.01 mol/dm 3,0.02 mol/dm 3新鲜并标定);乙酸乙酯(A.R, 0.02 mol/dm 3)和乙酸钠(0.01 mol/dm 3)五、实验步骤1. 调节恒温水浴的温度至25 o C ,并将电导率仪接通电源预热。
物理化学实验报告 乙酸乙酯皂化反应
物理化学实验报告乙酸乙酯皂化反应动力学1.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)用不同温度下的反应速率常数求反应的活化能。
2.原理:乙酸乙酯在碱性水溶液中的水解反应即皂化反应,其反应式为:CH3COOC2H5+NaOH=CH3COONa+C2H5OH反应是二级反应,反应速率与乙酸乙酯及氢氧化钠的浓度成正比。
用a,b分别表示乙酸乙酯和氢氧化钠的初始浓度,x表示在时间间隔t内反应了的乙酸乙酯或氢氧化钠的浓度。
反应速率为:dxdt=k(a−x)(b−x)K为反应速率常数,当a=b时,上式为:dxdt=k(a−x)2开始反应时t=0,反应物浓度为a,积分上式时得:k=1tax (a−x)在一定温度下,由实验测得不同t时的x值,再由上式可计算出k值。
改变实验温度,求不同温度下的k值,根据Arrhenius方程的不定积分式有:lnk=−E a RT+C以lnk对1/T作图,得一直线,从直线斜率可求的E a。
若对热力学温度T1,T2时的反应速率常数k1,k2,也可由Arrhenius方程的定积分式变化得E a 值:E a=(Rln k1k2)/(1T2−1T1)本实验通过测量溶液的电导率k代替测量生成物的浓度x。
乙酸乙酯,乙醇是非电解质。
在稀溶液中,强电解质电导率与浓度成正比,溶液的电导率是各离子电导率之和。
反应前后Na离子浓度不变,整个反应过程电导率的变化取决于O H−根离子与CH3COO−浓度的变化,溶液中的O H−导电能力约为CH3COO−的五倍,随着反应的进行,O H−浓度降低,CH3COO−浓度升高,溶液导电能力下降。
一定温度下,在稀溶液中反应,k0,k t,k∞为溶液在t=0,t=t,t=∞时的电导率,A1,A2分别是与NaOH,CH3COONa电导率有关的比例常数(与温度,溶剂有关)。
于是:t=0,k0=A1a;t=t,k t=A1(a−x)+A2xt=∞,k∞=A2a;由此可得:k0− k t=(A1−A2)x x=(k0−,k t)/(A1−A2)k t−k∞=(A1−A2)(a−x)(a−x)=(k t−k∞)/(A1−A2)则可以得到:kat=k0−k tk t−k∞以k0−k tk t−k∞对t作图,由斜率ka可求得k。
乙酸乙酯皂化反应实验及机理探究
乙酸乙酯皂化反应实验及机理探究一、实验目的:了解乙酸乙酯在碱性条件下的皂化反应机理。
二、实验原理:皂化反应是指酯与碱发生水解反应,生成相应的酸盐和醇。
乙酸乙酯(酯)在碱性条件下与氢氧化钠(碱)发生皂化反应,生成乙酸钠(酸盐)和乙醇(醇)。
皂化反应的反应机理可分为3个步骤:1. 碱与酯发生酯酸盐的形成:R-CO-OCH2CH3 + NaOH → R-COONa + CH3CH2OH这一步骤可以看作是碱和酯发生酯酸盐的中间产物形成。
2. 酯酸盐的解离:R-COONa + H2O → R-COOH + NaOH此处的产物是乙酸和氢氧化钠。
3. 酯酸的质子化:R-COOH + H2O → RCOOH2+ + OH-乙酸的产物是乙酸的质子化物和氢氧根离子。
三、实验步骤:1. 准备实验用具和试剂:乙酸乙酯、氢氧化钠溶液、去离子水、酚酞指示剂。
2. 使用容量瓶或量筒,分别配制浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液和乙酸乙酯溶液。
3. 将一定量的乙酸乙酯溶液倒入容器中,加入少量酚酞指示剂。
4. 在搅拌的条件下缓慢滴加氢氧化钠溶液,观察反应过程中的颜色变化。
5. 滴加至溶液呈现持久的粉红色,停止滴加。
6. 记录加入氢氧化钠溶液的体积。
7. 将得到的产物过滤,用去离子水洗涤,并将其干燥。
四、实验结果:1. 观察到乙酸乙酯溶液慢慢变成粉红色,在反应达到平衡时保持稳定的颜色。
2. 记录加入氢氧化钠溶液的体积。
3. 得到的产物为乙酸钠和乙醇。
五、实验讨论与结论:1. 通过实验观察到了乙酸乙酯和氢氧化钠在碱性条件下的皂化反应。
2. 皂化反应是一种酯的水解反应,生成相应的酸盐和醇。
根据实验结果可得出以下结论:1. 乙酸乙酯在碱性条件下发生了皂化反应。
2. 乙酸乙酯与氢氧化钠反应生成乙酸钠和乙醇。
3. 乙酸乙酯、乙酸钠和乙醇是皂化反应的反应物和产物。
六、实验总结:通过这次实验,我们了解了乙酸乙酯在碱性条件下的皂化反应机理。
实验结果表明,乙酸乙酯与氢氧化钠之间发生了酯水解反应,生成乙酸钠和乙醇。
乙酸乙酯皂化反应实验报告
乙酸乙酯皂化反应实验报告本实验旨在认识乙酸乙酯的皂化反应,并掌握实验操作技能。
实验原理:皂化反应是指脂类跟碱或碱性物质(如NaOH、KOH等)作用生成皂质和甘油的化学反应。
脂肪酸的碱性钠盐或钾盐称为“皂”,故皂化反应也称为“肥皂化”或“皂酸化”反应。
乙酸乙酯的化学式为CH3COOCH2CH3。
在皂化反应中,乙酸乙酯和NaOH反应生成NaCH3COO(乙酸钠)和CH3CH2OH(乙醇)。
其反应方程式为:CH3COOCH2CH3 + NaOH →CH3CH2OH + NaCH3COO实验过程:1、称取一定量的乙酸乙酯,装入250mL锥形瓶中;2、加入等量的NaOH固体,用搅拌棒挑不散,放进烘箱,恒温反应15分钟;3、取出烘箱,放凉,用水稀释稍微搅拌;4、过滤,收集滤液;5、将滤液用盐酸溶液酸化,得到乙酸乙酯的皂化反应产物。
实验结果:通过实验,得到了乙酸乙酯的皂化反应产物。
皂化反应后,原来清澈的乙酸乙酯变为了乳白色的混合物,滤液呈乳状。
加入盐酸溶液酸化后,溶液变为透明,且有一定的酸味。
实验分析:通过实验结果可以得到,经过皂化反应后,乙酸乙酯分解成了乙醇和乙酸钠。
乙酸钠可以被酸化生成乙酸,并反应生成气体CO2,所以盐酸酸化后溶液能有明显的酸味。
此外,皂化反应后的乳状物质就是皂,因此可以得出乙酸乙酯皂化反应的方程式。
反应方程式:CH3COOCH2CH3 + NaOH →CH3CH2OH + NaCH3COO乙酸钠与盐酸反应方程式:NaCH3COO + HCl →CH3COOH + NaCl实验结论:通过乙酸乙酯的皂化反应实验,我们认识了皂化反应的基本原理,掌握了实验操作技能,并得到了实验结果。
同时,也发现了皂化反应产物的特性,如皂的产生和盐酸酸化后溶液有酸味等。
乙酸乙酯皂化反应
乙酸乙酯皂化反应一、实验目的1. 用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的反应级数、速率常数和活化能2. 通过实验掌握测量原理和电导率一的使用方法二、实验原理1. 乙酸乙酯皂化反应为典型的二级反应,其反应式为:CH3COOC2H5+NaOH→CH3COONa+C2H5OHA B C D当C A,0=C B,0其速率方程为: -dC A/dt=kC A2 积分得:由实验测得不同时间t时的C A 值,以1/C A 对t作图,得一直线,从直线斜率便可求出K的值。
2. 反应物浓度CA的分析不同时间下反应物浓度C A可用化学分析发确定,也可用物理化学分析法确定,本实验采用电导率法测定。
对稀溶液,每种强电解质的电导率与其浓度成正比,对于乙酸乙酯皂化反应来说,溶液的电导率是反应物NaoH与产物CH3CooNa两种电解质的贡献:式中:Gt—t时刻溶液的电导率;A1,A2—分别为两电解质的电导率与浓度关系的比例系数。
反应开始时溶液电导率全由NaOH贡献,反应完毕时全由CH3COONa贡献,因此代入动力学积分式中得:由上式可知,以Gt对作图可得一直线,其斜率等于,由此可求得反应速率常数k。
3. 变化皂化反应温度,根据阿雷尼乌斯公式:,求出该反应的活化能Ea。
三、实验步骤1. 恒温水浴调至20℃。
2. 反应物溶液的配置:将盛有实验用乙酸乙酯的磨口三角瓶置入恒温水浴中,恒温10分钟。
用带有刻度的移液管吸取V/ml乙酸乙酯,移入预先放有一定量蒸馏水的100毫升容量瓶中,再加蒸馏水稀释至刻度,所吸取乙酸乙酯的体积V/ml可用下式计算:式子:M=88.11,=0.9005,和NaOH见所用药品标签。
3. G0的测定:(1)在一烘干洁净的大试管内,用移液管移入电导水和NaOH溶液(新配置)各15ml,摇匀并插入附有橡皮擦的260型电导电极(插入前应用蒸馏水淋洗,并用滤纸小心吸干,要特别注意切勿触及两电极的铂黑)赛还塞子,将其置入恒温槽中恒温。
乙酸乙酯皂化反应实验报告
乙酸乙酯皂化反应实验报告一、实验目的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、掌握用电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数和活化能的方法。
3、熟悉电导率仪的使用方法。
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+NaOH → CH₃COONa + C₂H₅OH在反应过程中,各物质的浓度随时间而改变。
若乙酸乙酯和氢氧化钠的初始浓度相同,均为 c₀,则反应速率方程为:r = dc/dt = kc²式中,c 为时间 t 时反应物的浓度,k 为反应速率常数。
积分上式可得:kt = 1/c 1/c₀由于反应是在稀的水溶液中进行,因此可以认为反应过程中溶液的体积不变。
同时,NaOH 和 CH₃COONa 是强电解质,在浓度不大时,电导率与其浓度成正比。
设溶液在起始时的电导率为κ₀,反应完全结束时的电导率为κ∞,在时间 t 时的电导率为κt。
则:κ₀= A₁c₀(A₁为比例常数)κ∞ = A₂c₀(A₂为比例常数)κt = A₁(c₀ c) + A₂c所以:c =(κ₀ κt) /(κ₀ κ∞)将其代入速率方程积分式,可得:kt =(κ₀ κt) / c₀(κ₀ κ∞)t通过实验测定不同时间 t 时的κt,以κt 对(κ₀ κt) / t 作图,应得到一条直线,直线的斜率即为反应速率常数 k。
三、实验仪器与试剂1、仪器电导率仪恒温水浴槽秒表移液管(25ml)容量瓶(100ml)烧杯(100ml)2、试剂乙酸乙酯(AR)氢氧化钠(AR)去离子水四、实验步骤1、配制溶液配制 00200 mol/L 的 NaOH 溶液:用电子天平称取 08000 g NaOH固体,溶解于去离子水中,然后转移至 1000 ml 容量瓶中,定容至刻度,摇匀。
配制 00200 mol/L 的乙酸乙酯溶液:用量筒量取 218 ml 乙酸乙酯,放入 100 ml 容量瓶中,用去离子水定容至刻度,摇匀。
乙酸乙酯皂化反应实验及其机理研究
乙酸乙酯皂化反应实验及其机理研究一、实验目的本实验旨在通过乙酸乙酯的皂化反应,了解皂化反应的基本原理及机制,并通过实验验证其反应过程中的关键步骤。
二、实验原理皂化反应是酯对碱的水解反应,产物为相应的短链羧酸盐(皂)。
乙酸乙酯(化学式:CH3COOC2H5)是一种酯类化合物,它可以在碱性条件下与水反应,生成乙酸和乙醇。
这个反应的过程主要包括以下几个步骤:1. 加碱:将乙酸乙酯溶解于碱性溶液中,例如氢氧化钠溶液。
2. 水解:碱能够使乙酸乙酯分解为乙酸根离子和乙醇。
3. 中和:乙酸根离子和碱中的阳离子形成盐。
4. 生成皂:产生的盐在水中溶解形成皂。
三、实验过程1. 实验装置:取一装有乙酸乙酯的烧杯,将其置于加热板上。
2. 加碱:用滴管将氢氧化钠溶液缓慢地滴加到乙酸乙酯中。
3. 观察着火焰:在氢氧化钠溶液滴加到乙酸乙酯时,观察是否有火焰升起。
4. 摇动:用玻璃棒轻轻搅拌溶液,以帮助反应进行。
5. 倾倒:将反应混合物倒入另一个容器中。
6. 分离:将容器中的溶液进行离心分离,收集上层液体。
7. 清洗:用蒸馏水洗涤所收集的上层液体。
8. 干燥:用无水钙氯化物吸附剂使上层液体中的水分减少。
9. 过滤:用滤纸过滤得到纯净的乙酸。
四、实验结果与讨论1. 实验过程中是否有火焰的生成以及其原因。
根据实验原理可知,当氢氧化钠溶液滴加到乙酸乙酯中时,由于皂化反应放热,可能引起反应混合物发生点燃。
因此,需要特别小心防止火焰的出现。
2. 分离得到的上层液体的性质。
上层液体主要由乙酸和少量的乙醇组成。
乙酸是一种无色液体,具有刺激性气味。
乙醇是一种有机溶剂,具有轻微的酒精味。
3. 实验结果的理论解释。
在本实验中,乙酸乙酯与氢氧化钠反应生成乙酸和乙醇,这是由于氢氧化钠的碱性使乙酸乙酯分解。
分解产生的乙酸根离子与氢氧化钠中的钠离子结合,生成乙酸钠(C2H5COONa)。
而乙醇是乙酸乙酯的水解产物,在此反应中得到释放。
5. 实验中可能存在的误差和改进方法。
乙酸乙酯皂化反应实验报告及处理方法
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定一、预习提问1.为什么可用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数?2.二级反应有什么特点?3.怎样使用DDS-307型电导率仪?4.各代表什么?如何测定?t κκ、0二、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。
三、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(1)2)()(x a k dtdxdt x a d dt dc A -==--=-定积分得: (2)xa xta k -⋅=1以作图若所得为直线,证明是二级反应,并从直线的斜率求出。
t xa x~-k 如果知道不同温度下的速率常数,按阿仑尼乌斯方程计算出该反应的活化能)()(21T k T k 和。
E (3)()()(ln122112T T TT R T k T k E -⨯=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 523523+→+t=0 a a 0 0t=t a-x a-x x x t=∞ 0 0 a a反应前后对电导率的影响不大,可忽略。
故反应前只考虑OH H C H COOC CH 52523和的电导率,反应后只考虑的电导率。
对稀溶液而言,强电解质NaOH κCOONa CH 3κ的电导率与其浓度成正比,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。
κ故存在如下关系式:a A ⋅=10κa A ⋅=∞2κx A x a A t 21)(+-=κ由上三式得:,代入(2)式得 a x t ⋅--=∞)(00κκκκ)(10∞--⋅=κκκκt tta k 重新排列得:∞+-=κκκκtka tt 01因此,以作图为一直线即为二级反应,并从直线的斜率求出。
乙酸乙酯皂化反应实验报告.doc
乙酸乙酯皂化反应速度常相数的测定一、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、基本原理乙酸乙酯的皂化反应是一个典型的二级反应:325325CH COOC H OH CH COO C H OH --+−−→+设在时间t 时生成浓度为x ,则该反应的动力学方程式为()()dx k a x b x dt-=-- (8-1) 式中,a ,b 分别为乙酸乙酯和碱的起始浓度,k 为反应速率常数,若a=b,则(8-1)式变为2()dx k a x dt=- (8-2) 积分上式得: 1()x k t a a x =⨯- (8-3) 由实验测的不同t 时的x 值,则可根据式(8-3)计算出不同t 时的k 值。
如果k 值为常数,就可证明反应是二级的。
通常是作()x a x -对t 图,如果所的是直线,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,也可用物理化学分析法测定。
本实验用电导法测定x 值,测定的根据是:(1) 溶液中OH -离子的电导率比离子(即3CH COO -)的电导率要大很多。
因此,随着反应的进行,OH -离子的浓度不断降低,溶液的电导率就随着下降。
(2) 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,反映物和生成物只有NaOH 和NaAc 是强电解质,乙酸乙酯和乙醇不具有明显的导电性,它们的浓度变化不至于影响电导率的数值。
如果是在稀溶液下进行反应,则01A a κ=2A a κ∞=12()t A a x A x κ=-+式中:1A ,2A 是与温度、溶剂、电解质NaOH 和NaAc 的性质有关的比例常数;0κ,κ∞分别为反应开始和终了是溶液的总电导率;t κ为时间t 时溶液的总电导率。
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实验报告乙酸乙酯皂化反应动力学实验报告引言:皂化反应是一种常见的化学反应,通过碱与脂肪酸酯之间的反应,生成相应的皂和甘油。
在本实验中,我们将研究乙酸乙酯在碱性条件下的皂化反应动力学。
实验目的:1. 了解乙酸乙酯皂化反应的基本原理;2. 研究乙酸乙酯皂化反应的速率与反应物浓度的关系;3. 探究温度对乙酸乙酯皂化反应速率的影响。
实验原理:乙酸乙酯皂化反应的化学方程式为:乙酸乙酯 + 碱→ 乙酸盐 + 醇该反应是一个酯类与碱发生酸碱中和反应的过程。
反应速率与反应物浓度、温度以及反应物之间的相对浓度有关。
实验步骤:1. 准备实验室所需的试剂和仪器设备;2. 在实验室条件下,精确称取一定质量的乙酸乙酯;3. 将乙酸乙酯溶解于一定体积的碱性溶液中,形成反应体系;4. 在不同时间点,取样分析乙酸乙酯浓度的变化;5. 根据实验数据,绘制乙酸乙酯浓度随时间变化的曲线,并计算反应速率;6. 将实验步骤4和5重复多次,以获得可靠的实验结果;7. 改变反应体系的温度,重复步骤4-6。
实验结果与数据分析:根据实验数据,我们可以绘制乙酸乙酯浓度随时间变化的曲线。
通过对曲线的斜率进行计算,可以得到不同时间点的反应速率。
我们还可以比较不同实验条件下的反应速率,以观察温度对反应速率的影响。
实验讨论:在实验过程中,我们观察到随着时间的推移,乙酸乙酯浓度逐渐降低,而乙酸盐和醇的浓度逐渐增加。
这表明乙酸乙酯与碱发生了皂化反应。
根据实验结果,我们可以得出结论:乙酸乙酯皂化反应的速率与乙酸乙酯的浓度成正比。
当乙酸乙酯浓度较高时,反应速率较快;反之,反应速率较慢。
这是因为乙酸乙酯浓度的增加会增加反应物之间的碰撞频率,从而促进反应的进行。
此外,我们还观察到温度对乙酸乙酯皂化反应速率的影响。
随着温度的升高,反应速率也随之增加。
这是因为温度的提高会增加反应物的平均动能,从而增加反应物的碰撞频率和反应速率。
结论:通过本实验,我们深入了解了乙酸乙酯皂化反应的动力学特性。
乙酸乙酯皂化反应
乙酸乙酯皂化反应实验目的1.测定乙酸乙酯皂化反应速率常数,了解反应活化能的测定方法。
2.了解二级反应的特点,学会用图解计算法求出二级反应的反应速率常数。
3.熟悉电导仪的使用方法。
实验原理乙酸乙酯皂化反应是二级反应,反应式为:CH3COOC2H5+Na++OH-→CH3COO-+Na++C2H5OH反应的动力学方程为:dx/dt=k(a-x)(b-x)若a=b=c,dx/dt=k(c-x)2积分后的:k=x/(t*c(c-x))测得不同t时的x值,可由上式计算出不同t时的k值,如果k常数,就可证明反应是二级。
作x/(c-x)-t 图,若所得的是直线,也就证明反应是二级的,并可从直线的斜率求出k值。
用电导测定x的依据是:1.假定整个反应是在稀溶液里进行的,可以认为是全部电离的,Na+反应前后浓度不变。
OH-的电导率比Ac-大很多,随着反应的进行,溶液的电导率随着下降。
2.在稀溶液中,强电解质的电导率与其浓度成正比,总电导率等于溶液电解质的导电率之和。
L0=A1CNaOH L∞=A2CHAcL t=A1(C-x)+A2xx=C*( L0- L t)/( L0- L∞)若乙酸乙酯与NaOH起始浓度相等(a=b)计算公式为:( L0- L t)/( L t- L∞)=Ckt或1/( L t- L∞)=Ck/( L0- L t)*t若乙酸乙酯与NaOH起始浓度不相等(a>b)计算公式为:ln(a*( L0- L∞)-b*( L0- L t))/a(L t- L∞)=(a-b)kt仪器与药品DJS-308型电导率仪1 台、恒温槽1套、分析天平1台、铂黑电极1只、双管电导池1支、秒表1支…新鲜制备的0.0200mol*L-1NaOH,0.0100 mol*L-1NaAc,0.0100 mol*L-1NaOH,0.0200mol*L-1CH3COOC2H5。
物理化学实验报告乙酸乙酯皂化反应.docx
物理化学实验报告乙酸乙酯皂化反应.docx 实验题目:乙酸乙酯皂化反应实验目的:1、加深对乙脂酸及其衍生物的理解;2、熟悉皂化反应原理及方法;3、测定乙酸乙酯皂化反应的动力学数据。
原理和背景:1、乙酸乙酯(ethyl acetate)通常被用作溶剂,也可合成于化学实验室中。
它是一个由醋酸和乙醇合成的简单酯。
其化学式为CH3COOCH2CH3,为无色透明液体。
2、皂化反应是一种酸碱反应,是指在碱(如氢氧化钠)存在下,脂肪酸酯(如乙酸乙酯)与碱反应生成相应的盐(如乙酸乙酯钠)和醇(如乙醇)。
皂化反应是肥皂制造工艺中的重要过程。
3、皂化反应的方程式为:R-CO-O-R' + NaOH → R-COONa + R'-OH其中,R和R'分别代表脂肪酸和醇的基团。
实验步骤:1、将称量好的乙酸乙酯倒入皂化瓶中;2、取一定量的氢氧化钠溶液滴入皂化瓶中,并用玻璃棒搅拌均匀;3、将皂化瓶置于恒温水浴中随时记录反应温度,在一定时间内取出样品,用硫酸滴定法测定生成的乙醇量。
4、计算并绘制反应速率、反应级数、活化能等数据。
实验数据:反应物:乙酸乙酯(4.00mol/L)、氢氧化钠溶液(2.00mol/L)反应温度:43.2℃反应时间:30min采用硫酸滴定法测定得到生成乙醇量:1.96mL实验结果分析:1、根据反应物浓度、反应温度、反应时间、反应生成物摩尔量等数据,计算得到反应速率,即乙醇的生成速率为0.130 M/min。
2、根据数据计算得到反应级数,即此皂化反应为一级反应。
3、据此可以计算出反应的活化能,即反应活化能为15.6kJ/mol。
实验结论:1、本实验测定了乙酸乙酯皂化反应的动力学参数,包括反应速率、反应级数、活化能等。
2、通过本实验可以更深入地了解酯类化合物的化学性质,深入理解皂化反应的原理及过程。
实验六皂化反应速率常数及活化能测定
~
(κ 0
−κt ) t
作图,得出二条不同斜率的直线。
2.0 25℃皂化反应
1.8
1.6
κ /(S/m) t
1.4
1.2
1.0
0.8
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
(κ -κ )/t
0
t
图 1 25℃皂化反应的κt~(κ0 –κt)/t 图
6
1.8
35℃皂化反应
1.6
κ /(S/m) t
作图为一直线即为二级反应,由直线的斜率即可求出 k,由两个不
同温度下测得的速率常数点k (T1),k(T2),求出该反应的活化能。
四、实验步骤 1. 实验前准备:
(1)将电极插头插入电极插座(插头、插座上的定位销对准后,按下插头顶部即可)。接通 仪器电源,仪器处于校准状态,校准指示灯亮,让仪器预热 15 分钟。
化在稀溶液下反应就存在如下关系式:
κ 0 = A1a
(6.4)
κ ∞ = A2a
(6.5)
κ t = A1 (a - x) + A2 x
(6.6)
A1,A2是与温度、电解质性质,溶剂等因素有关的比例常数,κ0,κ∞分别为反应开始和 终了时溶液的总电导率。κt为时间t时溶液的总电导率。由(6.4),(6.5),(6.6)三式可得:
由图 1 中 35℃的直线,得出方程:Y=2.83X+0.98
斜率=2.83 斜率= 1 求出图解值 k2=35.34 L/(mol·min) ak
由截距=0.98 κ∞ =0.98 s/m (西门子/米)
讨论实验误差。
文献参考值:k(298.2K)=(6.00)L/(mol·min)
乙酸乙酯的皂化反应实验报告
乙酸乙酯的皂化反应实验报告乙酸乙酯的皂化反应实验报告一、引言乙酸乙酯是一种常见的有机化合物,具有香味,可溶于有机溶剂。
在实验室中,我们经常使用乙酸乙酯进行有机合成反应。
而皂化反应是一种重要的有机反应,通过皂化反应可以得到酯和碱的相互转化。
本实验旨在通过乙酸乙酯的皂化反应,研究其反应机理和反应条件的影响。
二、实验目的1. 了解乙酸乙酯的皂化反应机理;2. 掌握皂化反应的实验操作方法;3. 研究不同反应条件对皂化反应的影响。
三、实验原理皂化反应是指酯与碱反应生成相应的酸盐和醇。
在本实验中,我们使用乙酸乙酯作为酯,氢氧化钠作为碱,进行皂化反应。
反应方程式如下:乙酸乙酯 + 氢氧化钠→ 乙酸钠 + 乙醇这是一个酯和碱的酸碱中和反应,生成的乙酸钠是一种盐,而乙醇是一种醇。
四、实验步骤1. 准备实验器材和试剂:称取适量乙酸乙酯和氢氧化钠固体;2. 反应操作:将乙酸乙酯加入反应烧杯中,然后逐渐加入氢氧化钠固体,同时用玻璃棒搅拌混合;3. 观察反应:观察反应过程中的变化,如颜色、气味等;4. 结果记录:记录反应时间、反应物质的用量以及观察到的现象。
五、实验结果与分析在本实验中,我们进行了多组乙酸乙酯的皂化反应实验,观察到了以下现象:1. 反应速率:随着氢氧化钠的用量增加,反应速率也增加。
这是因为氢氧化钠的浓度增加,加速了皂化反应的进行。
2. 反应产物:反应过程中,乙酸乙酯逐渐转化为乙酸钠和乙醇。
乙酸钠是一种白色固体,而乙醇是一种无色液体。
3. pH值变化:在反应过程中,pH值逐渐增加。
这是由于氢氧化钠是一种强碱,加入后使反应体系呈碱性。
六、实验讨论皂化反应是一种常见的有机反应,广泛应用于化妆品、洗涤剂等行业。
通过本实验,我们了解到了乙酸乙酯的皂化反应机理和反应条件的影响。
在实际应用中,皂化反应的条件可以根据需要进行调整。
例如,如果需要加快反应速率,可以增加碱的用量或提高反应温度。
而如果需要控制反应的选择性,可以选择适当的催化剂或改变反应物的比例。
实验六乙酸乙酯皂化反应速率常数测定
实验六 乙酸乙酯皂化反应速率常数测定一 实验目的1、掌握测定乙酸乙酯皂化反应速率常数及反应活化能的测定方法。
2、了解二级反应的特点,学会用图解法求出二级反应的反应速率常数。
3、熟悉电导率仪的使用。
二 实验原理乙酸乙酯皂化是个典型的二级反应。
设反应物初始浓度皆为c0,经时间t后消耗掉的反应的浓度为xCH3COOC2H5 +NaOH = CH3COONa + C2H5OHt = 0 c0 c0 0 0t = t c0-x c0-x x xt = ∞0 0 c0 c0该反应的速率方程为d x/d t = k (c0-x)2 ,积分得本实验采用电导法测量皂化反应中电导率κ随时间t的变化。
设κ0、κt 、κ∞分别代表时间为0、t、∞(反应完毕)时溶液的电导率,因此在稀溶液中有κ0 = A c0 κ∞ = B c0κt = A(c0-x)+ B x式中A与B是与温度、溶剂、电解质的性质有关的比例常数。
从以上三式可求得将κt对 (κt -κ∞) / t作图得一直线,斜率为 1 / kc0 ,由此可求出反应速度常数k。
测定不同温度T1、T2的k1、k2,用阿累尼乌斯公式 求出反应的活化能E a。
三 仪器药品电导率仪 1台; 恒温槽1套; 反应器1个; 25cm3移液管3只; 1 cm3移液管1只;大试管1只; 100 cm3三角瓶1只; 洗耳球1只; 小烧杯1只。
乙酸乙酯(CP); 0.0200mol·dm-3 NaOH标准溶液四 实验步骤1、准备仪器洗涤大试管、反应器、锥形瓶,烘干备用。
调节恒温槽水温(25.00±0.1℃)。
2、测定反应物的初始电导率κ0用移液管分别移取25.00 cm3、0.0200mol·dm-3 NaOH溶液和25.00 cm3蒸馏水。
注入洗净烘干的100 cm3三角瓶内,摇匀即成0.01mol·dm-3 NaOH溶液, 注入一部分0.0100mol·dm-3 NaOH溶液于大试管中(液面约高出铂黑片lcm为宜),用同样溶液洗涤电极三次,将电极插入大试管内,并将大试管放进恒温槽恒温约20分钟后,测量溶液电导κ0, 隔两分钟再测一次,取其平均值。
实验六 乙酸乙酯皂化反应
实验六 乙酸乙酯皂化反应【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。
【实验原理】乙酸乙酯皂化反应是个二级反应,其反应方程式为:CH 3COOC 2H 5 +Na ++ OH - → CH 3COO - + Na ++C 2H 5OH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2)(d d x a k tx -= (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kt x a a x =-)( (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x /(a -x )对t 作图,若所得为一直线,证明是二级反应,并可以从直线的斜率求出k 值。
乙酸乙酯皂化反应中,参加导电的离子有OH -、Na +和CH 3COO -,由于反应体系是很稀的水溶液,可认为CH 3COONa 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CH 3COO -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G 0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。
则稀溶液中,电导值的减少量与CH 3COO -浓度成正比,设K 为比例常数,则t =t 时, x =x , x =K (G 0-G t )t = ∞时, x →a , a =K (G 0-G ∞)由此可得:a -x =K (G t -G ∞)所以a -x 和x 可以用溶液相应的电导表示,将其代入(2)式得:kt G G G G a t t =--∞01 重新排列得:∞+-⋅=G tG G ak G t t 01 (3)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G 0,然后以G t 对tG G t -0作图应得一直线,直线的斜率为ak 1,由此便求出某温度下的反应速率常数k 值。
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实验六 乙酸乙酯皂化反应
【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。
【实验原理】
乙酸乙酯皂化反应是个二级反应,其反应方程式为:
CH 3COOC 2H 5 +Na ++ OH - → CH 3COO - + Na ++C 2H 5OH
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
2)(d d x a k t
x -= (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
kt x a a x =-)
( (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x /(a -x )对t 作图,若所得为一直线,证明是二级反应,并可以从直线的斜率求出k 值。
乙酸乙酯皂化反应中,参加导电的离子有OH -、Na +和CH 3COO -,由于反应体系是很稀的水溶液,可认为CH 3COONa 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CH 3COO -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G 0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。
则稀溶液中,电导值的减少量与CH 3COO -浓度成正比,设K 为比例常数,则
t =t 时, x =x , x =K (G 0-G t )
t = ∞时, x →a , a =K (G 0-G ∞)
由此可得:
a -x =K (G t -G ∞)
所以a -x 和x 可以用溶液相应的电导表示,将其代入(2)式得:
kt G G G G a t t =--∞
01 重新排列得:
∞+-⋅=G t
G G ak G t t 01 (3)
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G 0,然后以G t 对t
G G t -0作图应得一直线,直线的斜率为
ak 1,由此便求出某温度下的反应速率常数k 值。
将电导与电导率κ的关系式G = κl
A 代入(3)式得: ∞+-⋅=κκκκt
ak tt t 01 (4) 通过实验测定不同时间溶液的电导率κt 和起始溶液的电导率κ0,以κt 对 t t
κκ-0作图,也得
一直线,从直线的斜率也可求出反应速率数k 值。
如果知道不同温度下的反应速率常数k (T 2)和k (T 1),根据Arrhenius 公式,可计算出该反应的活化能E :
⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=21
1211)()(ln T T R E T k T k (5) 【仪器试剂】
电导率仪1台;电导池1只;恒温水浴1套;停表1支;移液管(50mL)3支;移液管(1mL)1支;容量瓶(250mL)1个;磨口三角瓶(200mL)5个。
NaOH 水溶液(0.0200mol ·dm -3);乙酸乙酯(A.R.);电导水。
【实验步骤】
1. 配制乙酸乙酯溶液
准确配制与NaOH 浓度(约0.0200mol ·dm -3)相等的乙酸乙酯溶液。
其方法是:根据室温下乙酸乙酯的密度,计算出配制50mL0.0200mol ·dm -3的乙酸乙酯水溶液所需的乙酸乙酯的毫升数V ,然后用lmL 移液管吸取V mL 乙酸乙酯注入50mL 容量瓶中,稀释至刻度即可。
2. 调节恒温槽
将恒温槽的温度调至(25.0±0.1)℃。
3. 调节电导率仪
电导率仪的使用见第一篇第四章“电学测量技术与仪器”。
4. 溶液起始电导率κ0的测定
在干燥的电导管中,用移液管加入5mL0.0200mol ·dm -3的NaOH 溶液和同数量的电导水,混合均匀后,倒出少量溶液洗涤电导池和电极,然后将剩余溶液倒入电导池 (盖过电极上沿约1cm),恒温约10min ,并轻轻摇动数次,然后将电极插入溶液,测定溶液电导率,直至不变为止,此数值即为κ0。
5. 反应时电导率κt 的测定
用移液管移取5mL0.0200mol ·dm -3的乙酸乙酯溶液,加入干燥的电导管中,用另一只移液管取5mL0.0200mol ·dm -3的NaOH 溶液,加入另一干燥的电导管中。
将两个电导管置于恒
温槽中恒温10min,并摇动数次。
将恒温好的NaOH溶液迅速倒入盛有乙酸乙酯溶液的三角瓶中,同时开动停表,作为反应的开始时间,迅速将溶液混合均匀,并用少量溶液洗涤电导池和电极,然后将溶液倒入电导池(溶液高度同前),测定溶液的电导率κt,在4min、6min、8min、10min、12min、15min、20min、25min、30min、35min、40min各测电导率一次,记下k t和对应的时间t。
6. 另一温度下κ0和κt的测定
调节恒温槽温度为(35.0±0.1)℃。
重复上述4、5步骤,测定另一温度下的κ0和κt。
但在测定κt时,按反应进行4min、6min、8min、10min、12min、15min、18min、21min、24min、27min、30min测其电导率。
实验结束后,关闭电源,取出电极,用电导水洗净并置于电导水中保存待用。
【注意事项】
本实验需用电导水,并避免接触空气及灰尘杂质落入。
配好的NaOH溶液要防止空气中的CO2气体进入。
乙酸乙酯溶液和NaOH溶液浓度必须相同。
乙酸乙酯溶液需临时配制,配制时动作要迅速,以减少挥发损失。
【数据处理】
1. 将t,κt,
t
t κ
κ-
0数据列表。
2. 以两个温度下的κt对(κ0-κt)/t作图,分别得一直线。
3. 由直线的斜率计算各温度下的速率常数k。
4. 由两温度下的速率常数,根据Arrhenius公式计算该反应的活化能。
思考题
1. 为什么由0.0100mol·dm-3的NaOH溶液和0.0100mol·dm-3的CH3COONa溶液测得的电导率可以认为是κ0、κ∞?
2. 如果和起始浓度不相等,试问应怎样计算k值?
3. 如果NaOH和乙酸乙酯溶液为浓溶液时,能否用此法求k值,为什么?
【讨论】
乙酸乙酯皂化反应是吸热反应,混合后体系温度降低,所以在混合后的几分钟内所测溶液的电导率偏低,因此最好在反应4min~6min后开始,否则由κt~(κ0-κt) / t作图所得是一抛物线,而非直线。