乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验报告

学号：0222

基础物理化学实验报告

实验名称：乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定应用化学二班班级 03 组号

实验人姓名： xx

同组人姓名：xxxx

指导老师：李旭老师

实验日期： 2013-10-29

湘南学院化学与生命科学系

一、实验目的：

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-11A 型数字电导率仪和控温仪使用方法。

二、实验原理：

1、对于二级反应：A+B →产物，如果A ，B 两物质起始浓度相同，均为a ，则反应速率的表示式为

2)(x a K dt

dx

-= (1)

式中x 为时间t 反应物消耗掉的摩尔数，上式定积分得：

x

a x ta K -=

·1 (2) 以t x

a x

~-作图若所得为直线，证明是二级反应。并可以从直线的斜率求出k 。

所以在反应进行过程中，只要能够测出反应物或产物的浓度，即可求得该反应的速率常数。

如果知道不同温度下的速率常数k (T 1)和k (T 2)，按Arrhenius 公式计算出该反应的活化能E

⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛-⨯=122112)()

(ln

T T T T R T K T K E a （3） 2、乙酸乙酯皂化反应是二级反应，其反应式为：

OH -电导率大，CH 3COO -电导率小。因此，在反应进行过程中，电

导率大的OH -逐渐为电导率小的CH 3COO -所取代，溶液电导率有显著降低。对稀溶液而言，强电解质的电导率L 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。如果乙酸乙酯皂化在稀溶液下反应就存在如下关系式：

a A L 10= （4）

a A L 2=∞ （5） x A x a A L t 21)(+-= （6）

A 1，A 2是与温度、电解质性质，溶剂等因素有关的比例常数，0L ，

∞L 分别为反应开始和终了时溶液的总电导率。t L 为时间t 时溶液的总

电导率。由(4)，(5)，(6)三式可得：

a L

L L L x t

·0

0⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛--=∞ 代入(2)式得：

⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛--=∞

L L L L a t K t t

0·1 （7） 重新排列即得：

∞+-=

L t

L L k a L t

t 0·1

三、实验仪器及试剂

DDS-11A 型数字电导率仪1台（附铂黑电极1支），恒温槽1台，

秒表1只，电导池3支，移液管3支；0.0200mol ／L 乙酸乙酯(新配的)，O.0200mol ／L 氢氧化钠(新配的)

四、简述实验步骤和条件：

1、调节恒温槽为所测温度25℃。

2、0L 的测量：分别取10mL 蒸馏水和10mL0.0200mol/L 的NaOH 溶液，加到洁净、干燥的叉形管电导池中充分混合均匀，置于恒温槽中恒温15min 。用DDS-11A 型数字电导率仪测定上述已恒温的NaOH 溶液的电导率即为0L 。

3、t L 的测量：在另一支叉形电导池直支管中加10mL 0.0200mol/L CH 3COOC 2H 5，侧支管中加入10mL 0.0200 mol/L NaOH ，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(注意停表一经打开切勿按停，直至全部实验结束)，并在恒温槽中将叉形电导池中溶液混合均匀。在60min 内分别测定6min 、9min 、12min 、15min 、20min 、25min 、30min 、35min 、40min 、50min 、60min 时的电导率L t 。

作0t

t L L L t

-～

直线关系图，从斜率求出反应速率常数Ｋ

五、实验数据及现象的原始记录

温度25℃ 0L =2.07ms ·cm -1

3、作0t

t

L t

～图：

L t

(L 0-L t )/t

k =12.9068 min -1；反应温度T 1=25℃而反应速率常数k

a K ·1

，所以K=1/(12.9068 min -1×0.0200mol ·L -1)=3.8739L ·mol -1·min -1

六、讨论（主要内容是：○1误差分析；○2实验中异常现象

处理；○3对本实验的改进意见；○4回答思考题。）：

误差分析

造成本实验误差的主要原因可能有：

1、恒温槽的温度不稳定，致使实验的结果存在一定的误差；

2、乙酸乙酯配置太久，部分挥发掉了,致使实验出现较大的偏差；

3、经过多次读数，误差比较大；

4、系统本身存在的偶然误差。

注意事项

1.实验温度要控制准确

2.切勿触及铂电极的铂黑

3.乙酸乙酯溶液和NaOH溶液浓度必须相同。

4.配好的NaOH溶液要防止空气中的CO2气体进入。

5.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。

回答思考题

1、酸溶液所用的水中含有不与反应物生成物发生反应的电解质,对测定的结果有无影响？

答: 存在一定的影响。因为反应速率常数的值与反应条件如温度、催化剂、溶剂等有关，而杂质的存在影响了反应物的浓度，因而对实验结果存在一定的影响。

2、各溶液在恒温和操作过程中为什么要盖好？