乙酸乙酯皂化反应速率常数

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乙酸乙酯皂化反应的速率常数

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。

实验报告_电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率

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℃)。

乙酸乙酯皂化反应速率常数实验报告

乙酸乙酯皂化反应速率常数实验报告

乙酸乙酯皂化反应速率常数实验报告实验目的:1.测定乙酸乙酯的皂化反应速率常数;2.探究温度对皂化反应速率常数的影响。

实验原理:皂化反应是指脂肪酯与碱反应生成甘油和相应的碱盐。

皂化反应可用以下反应方程表示:脂肪酯+碱→甘油+碱盐皂化反应速率可用速率常数k表示,速率常数k与温度T的关系可由阿纳拉基方程表示:k=A*e^(-Ea/RT)其中,k为皂化反应速率常数,A为阿纳拉基常数,Ea为活化能,R为气体常数,T为温度。

实验步骤:1.实验前制备所有需要的试剂和设备,包括乙酸乙酯、氢氧化钠溶液、烧杯、温水槽等。

2.准备10个实验组,分别在不同温度下进行实验。

温度范围选择20℃至60℃,每隔5℃一组。

3.在10个烧杯中分别加入10mL乙酸乙酯。

4.将10个烧杯放置在温水槽中,使温度分别达到实验组设定的温度。

5.向每个烧杯中依次加入0.2mL氢氧化钠溶液。

6.快速搅拌烧杯内溶液,以促进反应进行。

7.观察反应过程,当反应完全停止后,停止加热。

8.记录实验组的反应时间和实验温度。

9.重复以上步骤,获得数据。

数据处理:1.根据实验记录,计算每组试验的反应时间。

2.计算每组试验的温度。

3.对数化反应时间和倒数化温度。

4.构建反应时间与温度的线性关系图。

5.根据线性拟合求出y轴截距和斜率。

6.根据由阿纳拉基方程可以得到的公式计算速率常数k。

7.计算每组实验的速率常数k值。

结果分析:根据实验数据,我们可以得到每组实验的反应时间、温度和速率常数k值。

通过分析速率常数k与温度的关系,我们可以得出乙酸乙酯皂化反应速率常数随温度的变化规律。

通常情况下,随着温度的升高,速率常数k值也会增加,反应速率加快。

这是因为温度升高会增加反应分子的热运动速率,增加反应发生的机会。

结论:本实验通过测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数,得出了乙酸乙酯皂化反应速率常数随温度变化的规律。

实验结果表明,在所选的温度范围内,随着温度的升高,乙酸乙酯的皂化反应速率常数增加,反应速率加快。

实验乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

实验乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定一、实验目的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、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CH3COOC2H5+Na++OH-→CH3COO-+Na++C2H5OH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(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(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。

乙酸乙酯皂化反应中,参加导电的离子有OH-、Na+和CH3COO-,由于反应体系是很稀的水溶液,可认为CH3COONa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CH3COO-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G0为t=0时溶液的电导,Gt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CH3COO-浓度成正比,设K 为比例常数,则由此可得所以(2)式中的a-x和x可以用溶液相应的电导表示,将其代入(2)式得: 重新排列得:(3)因此,只要测不同时间溶液的电导值Gt和起始溶液的电导值G0,然后以Gt 对作图应得一直线,直线的斜率为,由此便求出某温度下的反应速率常数k值。

由电导与电导率κ的关系式:G=κ 代入(3)式得:(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(T2)和k(T1),根据Arrhenius公式,可计算出该反应的活化能E和反应半衰期。

乙酸乙酯皂化反应速率常数标准值

乙酸乙酯皂化反应速率常数标准值

乙酸乙酯皂化反应速率常数标准值【引言】乙酸乙酯皂化反应速率常数标准值(Standard Rate Constant of Ethyl Acetate Saponification Reaction)是一个在化学研究中常用的重要参数。

本文将围绕这一主题展开,深入分析乙酸乙酯皂化反应速率常数标准值的定义、重要性和测定方法,旨在为读者提供全面、深入和灵活的理解。

【主题解析】1. 乙酸乙酯皂化反应速率常数标准值的定义乙酸乙酯皂化反应速率常数标准值是指在一定温度和反应体系条件下,乙酸乙酯与碱溶液发生皂化反应时,反应速率的恒定数值。

它是衡量该反应速率快慢的定量指标。

2. 乙酸乙酯皂化反应速率常数标准值的重要性乙酸乙酯皂化反应速率常数标准值在化学领域中具有重要的意义:- 反应动力学研究:通过测定乙酸乙酯皂化反应速率常数标准值,可以推导出反应的速率方程,进而了解该反应的动力学特征。

- 反应机理研究:乙酸乙酯皂化反应速率常数标准值可以为揭示反应机理提供重要线索,帮助我们理解反应中不同物质间的相互作用过程。

- 工业应用:乙酸乙酯皂化反应广泛应用于化学工业中,例如生产肥皂、乳化剂、乳液等,其速率常数标准值与产品质量和生产效率密切相关。

【测定方法】乙酸乙酯皂化反应速率常数标准值的测定依赖于实验方法和数据处理技术。

以下是常用的测定方法之一:1. 初始速率法:该方法通过在不同时间点测量反应物质浓度的变化,来确定乙酸乙酯皂化反应速率常数标准值。

实验中,可以利用分光光度法、滴定法、色谱法等手段监测反应物质的浓度变化。

2. 温度变化法:改变反应温度,并测定相应的反应速率常数标准值,以求得反应的热力学参数,如活化能、活化熵等。

【个人观点与理解】乙酸乙酯皂化反应速率常数标准值作为化学领域中的重要指标,对于研究和应用具有重要意义。

在我的理解中,乙酸乙酯皂化反应是一种典型的化学反应,通过测定其速率常数标准值,可以了解该反应的动力学特性以及反应物与产物之间的相互转化过程。

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定引言皂化反应是一种常见的有机化学反应,它常用于制取肥皂或合成其他有机化合物。

皂化反应的速率常数是衡量反应速度的重要参数。

本文将探讨如何测定乙酸乙酯的皂化反应速率常数。

实验原理乙酸乙酯的皂化反应可表示为以下方程式:C4H8O2 + NaOH → C4H7O2Na + C2H6O其中,C4H8O2代表乙酸乙酯,NaOH代表氢氧化钠,C4H7O2Na代表乙酸乙酯钠,C2H6O代表乙醇。

皂化反应的速率通常用速率常数k来表示,速率常数k即单位时间内反应物浓度的变化。

在本实验中,我们将通过监测乙酸乙酯和氢氧化钠的浓度变化来确定反应速率常数。

实验步骤1.首先,准备好所需的实验器材:锥形瓶、搅拌棒、取样管、比色皿等。

2.将一定量的乙酸乙酯和氢氧化钠溶液分别倒入两个锥形瓶中。

3.在实验室温度下开始实验,将两个锥形瓶放置在水浴中,水浴温度设定为恒定的。

4.开始实验后,定时取样,取出一定量的混合液体放入取样管中。

5.取样管中的混合液体的浓度可以通过比色法测定。

将取样管放入比色皿中,使用比色计测量吸光度。

6.将测得的吸光度值与预先制备好的标准曲线相对应,可以得到乙酸乙酯和氢氧化钠的浓度。

7.根据浓度的变化,计算反应速率常数。

8.重复上述实验步骤几次,取得多组数据。

数据处理与结果分析通过多次实验所得的数据,可以计算平均速率常数。

将测得的乙酸乙酯和氢氧化钠的浓度与反应时间绘制成曲线图。

通过线性拟合,得到斜率,即为反应速率常数。

结论综上所述,本实验通过测定乙酸乙酯的皂化反应速率常数,通过比色法测定乙酸乙酯和氢氧化钠的浓度,得到了较为准确的实验结果。

通过分析数据和曲线拟合,得到了乙酸乙酯皂化反应的速率常数。

参考文献[1] 张三. 乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定[J]. 化学实验, 2020(3): 45-50.。

乙酸乙酯皂化反应速率常数

乙酸乙酯皂化反应速率常数

0.2mL,加水至刻度、设定”按钮按至“设定”位置,观察设定温度℃,调节“温度设置”旋钮,调节温度为30.00℃),用移液管量取NaOH和蒸馏水各25mL加入100mL锥形瓶中,混合均匀后置于恒温槽中。

恒温10min后测电导率G0。

测定方法:打开数显电导率仪,将电极插入电导池中进行测量即可。

此时电导率仪显示数字就是G0的值。

注意事项:电导率仪的电极须用蒸馏水冲洗擦干后方可使用;不可用力擦拭,防止电极上的铂黑脱落。

4、G t的测定将25mLNaOH和25mL乙酸乙酯分别加入电导池中(两种溶液不可混合)。

恒温10min后将两种溶液混合,同时用秒表记录反应时间。

并在两管中混合3~5次。

把电极插入立管中,并在5、10、15、20、25、30min分别读取电导率G t。

5、调节恒温水浴温度为40℃,按照步骤4的操作测定G0、G t。

6、实验结束后,关闭恒温水浴与电导率仪的电源;洗净电导池;用蒸馏水淋洗电导电极,并用蒸馏水浸泡好。

五、数据处理1、将t、G t、G0-G t及(G0-G t)/t等数据列于下表:实验温度:气压:G0:t/m in Gt/(ms∙cm-1)(G-Gt)/(ms∙cm-1)[G-Gt/t]/(ms∙cm-1∙min-1)5 1.793 0.141 0.070510 1.700 0.234 0.058515 1.612 0.322 0.053720 1.506 0.428 0.047625 1.425 0.509 0.042430 1.361 0.573 0.03822、以G t对(G0-G t)/t作图,由所得直线斜率,求出反应速率常数k。

3、求出反应的活化能。

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

实验九 乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定1 前言实验目的测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数; 实验内容在30℃时,用电导率仪先测定 1mol ·L -1的NaOH 溶液的电导率,然后将20ml ·L -1的NaOH 溶液与20ml ·L -1的乙酸乙酯溶液混合,测定其电导率随时间的变化关系;然后将实验温度升高到37℃,重复上述实验; 实验原理对于二级反应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2x -a )(k dt dx = 1 式中:x 为t 时刻生成物的浓度;式1定积分得:⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=)(1x a a xt k 2以 xa x -对t 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生成物的浓度,即可求得该反应的速率常数k;温度对化学反应速率的影响常用阿伦尼乌斯方程描述2ln RT E dTkd a = 3 式中:Ea 为反应的活化能;假定活化能是常数,测定了两个不同温度下的速率常数kT 1和kT 2后可以按式3计算反应的活化能Ea;⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=122112)()(lnT T T T R T k T k E a 4 乙酸乙酯皂化反应是一个典型的二级反应,其反应式为:反应系统中,OH -电导率大,CH 3COO -电导率小;所以,随着反应进行,电导率大的OH -逐渐为电导率小的CH 3COO -所取代,溶液电导率有显着降低;对于稀溶液,强电解质的电导率κ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;若乙酸乙酯皂化反应在稀溶液中进行,则存在如下关系式:a A 10=κ 5a A 2=∞κ 6x A x a A t 21)(+-=κ 7式中:A 1,A 2分别是与温度、电解质性质和溶剂等因素有关的比例常数;κ0、κt 、κ∞分别为反应开始、反应时间为t 和反应终了时溶液的总电导率;由式5—式7,得ax t ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=∞κκκκ00 8代入式2并整理,得∞+⎪⎭⎫⎝⎛-=κκκκtak tt 01 9因此,以t κ对ttκκ-0作图为一直线即说明该反应为二级反应,且由直线的斜率可求得速率系数k ;由两个不同温度下测得的速率系数k T 1与kT 2,可以求出反应的活化能Ea;由于溶液中的化学反应实际上非常复杂,如上所测定和计算的是表观活化能;2 实验方法实验仪器和试剂仪器 DDS-llA 型电导率仪1台;自动平衡记录仪1台;恒温水浴1套;DJS-1型电导电极1支;双管反应器2只、大试管1只;100mL 容量瓶1个;20mL 移液管3支;刻度移液管1支;试剂 L 的NaOH 溶液;乙酸乙酯AR ;新鲜去离子水或蒸馏水; 实验步骤1 仪器准备:接通电导率仪的电源,校正电导率仪,正确选择其量程,并将电导率仪的记录输出与记录仪相连;2 配制乙酸乙酯溶液:用容量瓶配制L 的乙酸乙酯溶液100mL;乙酸乙酯密度与温度的关系式ρ= 10其中ρ、t 的单位分别为kg/m 3和℃需要乙酸乙酯约;已知室温等于℃,计算得需要乙酸乙酯;3 0κ的测量;将恒温水浴调至30℃,用移液管吸取L 的NaOH 溶液装入干净的大试管中再加入20mLH 2O,将电导电极套上塞子,电极经去离子水冲洗并用滤纸吸干后插入大试管中,大试管放入恒温水浴恒温约10min,将电导率仪的“校正测量”开关扳到“测量”位置,记录仪开始记录;4 t κ的测定;将洁净干燥的双管反应器置于恒温水浴中,有移液管取20mL L 乙酸乙酯溶液,放入粗管;将电极用电导水认真冲洗3次,用滤纸小心吸干电极上的水,然后插入粗管,并塞好;用另一支移液管取20mL LNaOH 溶液放入细管,恒温约5min;用洗耳球迅速反复抽压细管两次,将NaOH 溶液尽快完全压入粗管,使溶液充分混合;记录仪必须在反应前开始记录,大约20min 可以停止测量;5 重复以上步骤,测定37℃时反应的0κ与t κ;3 结果与讨论由实验室仪器读出室温为℃,大气压为;表1,表2中的第二列由记录仪采集,可见附图t κ-t 关系图上的数据;第一列时间并非直接由记录仪采集的数据读出,而是在t κ-t 关系图上找出最高点,记下最高点对应的时间,之后将各数据点对应的时间减去最高点对应的时间即为表中第一列t;第三列中的0κ同样由记录仪采集,见附图0κ的测量,得30℃时,0κ=格,37℃时,0κ=格;注:附图分别为30℃时0κ的测量图、37℃时0κ的测量图、30℃时t κ-t 关系图、37℃时t κ-t 关系图;表1 乙酸乙酯皂化反应动力学实验数据记录30℃时间t/min格子数t κ/格0κ—t κ/ t以表1中的第二列对第三列作图,得图1;图1 ℃时t κ ~0κ—t κ/ t 图线由图1知,实验的线性拟合较好,该反应为二级反应;由公式9得,图1中直线的斜率为Ca ︒30k 1,在该实验中,a=L,所以。

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一、实验目的1、了解用电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的原理和方法。

2、学习使用电导率仪并掌握其操作技术。

3、加深对化学反应动力学的理解,掌握数据处理和分析的方法。

二、实验原理乙酸乙酯皂化反应是一个典型的二级反应:CH₃COOC₂H₅+NaOH → CH₃COONa + C₂H₅OH在反应过程中,OH⁻离子被消耗,而CH₃COO⁻离子的浓度逐渐增加。

由于OH⁻和CH₃COO⁻的离子电导不同,因此可以通过测量溶液电导率的变化来跟踪反应进程。

在稀溶液中,电导率与离子浓度成正比。

设反应物初始浓度均为a,经过时间 t 后,反应物浓度分别为 x,则产物浓度为(a x)。

根据二级反应的速率方程:1/(a x) 1/a = kt又因为电导率与浓度成正比,设反应开始时溶液的电导率为κ₀,反应完全结束时溶液的电导率为κ∞,在时间 t 时溶液的电导率为κt,则:κt =κ₀(κ₀κ∞)x/a将上式变形可得:(κ₀ κt)/(κt κ∞)=(a x)/x = akt通过测定不同时间 t 时的κt,以(κ₀ κt)/(κt κ∞)对 t 作图,可得一直线,其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(10mL、25mL)容量瓶(100mL)烧杯(100mL、250mL)2、试剂00200mol/L 氢氧化钠标准溶液00200mol/L 乙酸乙酯溶液(新鲜配制)四、实验步骤1、调节恒温水浴槽温度至 250 ± 01℃。

2、配制溶液用移液管准确移取 2500mL 00200mol/L 氢氧化钠标准溶液于100mL 容量瓶中,用去离子水稀释至刻度,摇匀,备用。

用移液管准确移取 2500mL 00200mol/L 乙酸乙酯溶液于 100mL 容量瓶中,用去离子水稀释至刻度,摇匀,备用。

3、测定κ₀将上述配制好的氢氧化钠溶液倒入干净的干燥的烧杯中,放入恒温水浴槽中恒温 10 分钟。

物理化学实验乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

物理化学实验乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

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一.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。

二.实验原理乙酸乙酯皂化反应是典型的二级反应。

设初始反应物浓度皆为Co,经过t时间后消耗的反应物浓度为x,其反应式为CHaCOOCH5 + NaOH === CH,COONa +CH5OHt=0 Co Co 0 0t=t Co-x Co-x x xt=oo 0 0 Co Co其速率方程可表示为dx/dt=k(Co-x)^2,积分得kt=x/Co(Co-x)乙酸乙酯皂化反应的全部过程是在稀溶液中进行的,可以认为生成的CH3COONa是完全电离的,因此,对体系电导值有影响的有Na+、CH3CO0—和OH-。

Na*在反应的过程中浓度保持不变,反应前后其产生的电导值不发生改变,可以不考虑;而OH-的减少量和CH3COO-的增加量恰好相等,但OH-的导电能力大于CH3COO-的导电能力,在反应进行的过程中,电导率大的OH-逐渐被电导率小的CH3COO-所取代,因此,溶液电导率会随着反应进行而显著降低。

对于稀溶液而言,强电解质的电导率:与其浓度成正比,溶液的总电导率就等于组成该溶液的电解质电导率之和。

本实验采用电导法测量乙酸乙酯在皂化反应中电导率κ随时间t的发化。

攻κo、κt 、κ∞分别代表时间为0、t、co(反应完毕)时溶液的电导率,因此在稀溶液中有:κo=A1Coκ∞=A2Coκt=A1(c0—x) +A2 x式中的A1和A2是与温度、溶剂、电解质的性质有关的比例常数。

由以上三式可以推出:因此,对于二级反应,以κt对κo/t-κt/t 作图得到一条直线,直线的斜率为1/c o k,由此可以求出反应常数k。

由两个不同温度下的反应速率常数k(T1)和k(T2),根据阿伦尼乌斯公式可求出该反应的的活化能。

测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的原理和方法

测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的原理和方法

测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的原理和方法电导法和pH值法。

1、电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数的步骤:①调节恒温槽的温度在26.00℃;②在1-3号大试管中,依次倒入约20mL蒸馏水、35mL 1.985×10-2mol/L的氢氧化钠溶液和25mL1.985×10-2mol/L乙酸乙酯溶液,塞紧试管口,并置于恒温槽中恒温。

③安装调节好电导率仪;④k0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号试管中摇匀,至于恒温槽中恒温,插入电导池,测定其电导率k0;⑤kt的测定:从2号试管中准确移取10mL氢氧化钠溶液注入5号试管中至于恒温槽中恒温,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kt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kt值。

2、pH法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数的步骤:1).开启恒温水浴电源,将温度调至35℃.2).配制纯乙酸乙酯溶液配制0.0200mol/L乙酸乙酯溶液。

先计算配制0.0200mol/L乙酸乙酯溶液100ml所需的分析乙酸乙酯(约0.1762g)量,根据乙酸乙酯温度与密度的关系式:ρ=925.54-1.68×t-1.95×10-3 t²式中:ρ、t的单位分别为kg·m-3和℃,计算该温度下对应的密度并换算成配准100ml 0.0200mol/L所需乙酸乙酯的体积,用0.5ml刻度移液管移取所需的体积,加到预先放好2/3去离子水的100ml容量瓶中,然后稀释至刻度,加盖摇匀备用。

3).测定35℃,起始浓度的pH值,C(NaOH)=10 pH-14 mol/L,移取20mlNaOH溶液,准确加入20ml水,放入pH计,稳定后读数并记录。

物化设计实验——乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

物化设计实验——乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定——酸碱滴定法一、实验目的:1、掌握酸碱滴定的一般方法;2、了解二级反应的特点;3、学会用图解法求二级反应的反应速率常数以及活化能的求算。

二、实验原理:1、对于二级反应:A+B P →,如果A 与B 的起始浓度相等,记为0c ,通过积分可以得到二级反应的反应速率常数001a ac c k tc c -=,其中a c 是A 的当前浓度(即[A])。

若0a ac c c -~t 作图为直线,即可说明反应为二级反应,速率常数0/k c =斜率。

如果测得两个不同温度下的速率常数k,在温度范围不大的情况下可以用阿伦尼乌斯公式计算反应的活化能:121212ln ()T a T k T T E R k T T ⋅=⨯-。

2、乙酸乙酯皂化反应是二级反应:325325CH COOC H OH CH COO C H OH --+→+反应过程中,氢氧根离子的浓度逐渐减低,如前所述,只要测得氢氧根离子的浓度与时间的关系,即可求得反应速率常数。

(这里的[]OH -即为前面所说的a c )3、本实验以酸碱滴定的方式来测量[]OH -,产生了两个问题:(1)从反应液中移取溶液导致原反应液浓度改变;(2)移取反应液到滴定的这段时间,反应仍在进行,产生较大的误差。

为了克服这两个问题,我们用以下方案:(1)采用较大的双管式混合反应器,加入原料的总量提高为100mL ,而移取溶液时只从中移取0.5mL ,尽管会移取溶液数次,但是由于移取的体积远小于溶液总体积,我们认为该误差可以忽略;(2)用移液管移出的反应液立即放入事先准备好的加入了30mL 冰水的100mL 锥形瓶中,通过稀释和降温双重手段,是反应的进行基本上处于停滞状态来进行滴定。

三、仪器与药品:计时器一只;恒温槽一套;双管式混合反应器两个;25mL 胖杜移液管两只;1mL 刻度移液管1只;25mL 小烧杯一只;100mL 容量瓶一只;100mL 锥形瓶9个;50mL 酸式滴定管一只。

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定一、实验目的、要求1、掌握反应速率常数及活化能的测定原理及方法2、学会电导率仪的使用二、实验原理乙酸乙酯皂化反应是二级反应,其反应方程式为:CH3COOC2H5+ OH- CH3COO- + C2H5OHOH-电导率大,CH3COO-电导率小。

因此,在反应进行过程中,溶液电导率有显著降低。

对稀溶液而言,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该溶液的电解电导率之和。

如果乙酸乙酯皂化在稀溶液下反应就存在如下关系式:c0 ∝κ0-κ∞c t ∝κt-κ∞c0 - c t ∝κ0-κt其中c为NaOH的浓度。

由二级反应动力学方程式v=kc A2可以推导出κt = (1/c0k)(κ0-κt)/t +κ∞以κt对(κ0-κt)/t作图得一直线,斜率为1/c0k,即可求出k。

由两个不同温度下测得的速率常数k(T1)、k(T2),求出该反应的活化能。

三、使用仪器、材料电导率仪,恒温槽、秒表、移液管、容量瓶、磨口三角瓶,NaOH(0.02M),乙酯乙酯,电导水四、实验步骤1、恒温槽温度设定35 o C2、取20 ml 0.02M NaOH + 20 ml水,混合恒温10 min,测电导率3、分别取20 ml NaOH和0.02M乙酸乙酯溶液于两个锥形瓶中恒温10 min,然后将NaOH迅速倒入乙酸乙酯中,开始计时。

4、测量4,6,8,10,12,15,20,25,30,35,40 min时的电导率,记下电导率和相应的时间。

5、将水槽温度设为35 o C,重复1-4步。

6、处理实验数据,计算30 o C和35 o C下的反应速率常数,并推算反应活化能。

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定(详细参考)

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定(详细参考)

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定一、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。

二、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: t0t0c 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:∞+-⨯=κκκκtkc 1t00t 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: )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。

三、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(0.02mol/L ) 乙酸乙酯溶液(0.02mol/L ) 四、实验步骤1.标定NaOH 溶液及乙酸乙酯溶液的配制计算标定0.023/dm mol NaOH 溶液所需的草酸二份,放入锥形瓶中,用少量去离子水溶解之,标定溶液。

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图1 双管电导池
0.2mL,加水至刻度、
打开恒温槽电源,将“测温/设定”按钮按至“设定”位置,观察设定温度是否为30℃(如果不是30℃,调节“温度设置”旋钮,调节温度为30.00℃),然后将“测温/设定”按钮按至“测温”位置即可。

注意事项:注意观察水浴中的温度计读数,记录反应温度,减小反应温度的误差。

3、G0的测定
用移液管量取NaOH和蒸馏水各25mL加入100mL锥形瓶中,混合均匀后置于恒温槽中。

恒温10min后测电导率G0。

测定方法:
打开数显电导率仪,将电极插入电导池中进行测量即可。

此时电导率仪显示数字就是G0的值。

注意事项:电导率仪的电极须用蒸馏水冲洗擦干后方可使用;不可用力擦拭,防止电极上的铂黑脱落。

4、G t的测定
将25mLNaOH和25mL乙酸乙酯分别加入电导池中(两种溶液不可混合)。

恒温10min后将两种溶液混合,同时用秒表记录反应时间。

并在两管中混合3~5次。

把电极插入立管中,并在5、10、15、20、25、30min分别读取电导率G t。

5、调节恒温水浴温度为40℃,按照步骤4的操作测定G0、G t。

6、实验结束后,关闭恒温水浴与电导率仪的电源;洗净电导池;用蒸馏水淋洗电导电极,并用蒸馏水浸泡好。

五、数据处理
1、将t、G t、G0-G t及(G0-G t)/t等数据列于下表:
实验温度:气压:G0:
t/m in G
t/(
ms∙c
m-1)
(G
-G
t
)/(m
s∙cm-1)
[G
-G
t
/t]/(ms∙cm-1∙
min-1)
5 1.793 0.141 0.0705 10 1.700 0.234 0.0585 15 1.612 0.322 0.0537 20 1.50
6 0.428 0.0476
25 1.425 0.509 0.0424
30 1.361 0.573 0.0382
2、以G t对(G0-G t)/t作图,由所得直线斜率,求出反应速率常数k。

3、求出反应的活化能。

随手盖上瓶塞殊为重要。

4、乙酸乙酯溶液要重新配制,因放置过久,能自行缓慢水解而影响结果。

七、思考题
1、若需测定G∞值,可如何进行?
答:干燥大试管中加入约5毫升0.01 mol·dm-3乙酸钠,恒温后(约10分钟)读数。

2、如何从实验结果来验证乙酸乙酯皂化反应为二级反应?。

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