乙酸乙酯水解常数的测定

物理化学实验报告

实验题目：乙酸乙酯水解常数的测定

平均室温： 18℃ 平均气压： Kpa

同组人： 日期：2013-4-9

一、实验目的

1．用Excel 处理数据，完成乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定。

2．掌握用电导法测定乙酸乙酯皂化反应速度常数和活化能的方法；

3．进一步了解二级反应的特点

二、实验原理

1．用Excel 处理数据，完成乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定。

2．掌握用电导法测定乙酸乙酯皂化反应速度常数和活化能的方法；

3．进一步了解二级反应的特点；CH3COOC2H5 ＋OH － ＝CH3COO-＋C2H5OH 其速率方程为：dx/dt=k(a-x)(b-x)

其中k 为速率常数，x 表示经过时间t 后消耗掉的反应物的浓度，a, b 分别表示乙酸乙酯和NaOH 的起始浓度。为了方便数据处理，使a ＝b 。 上式式积分后得： 反应过程中，溶液中导电能力强的OH － 逐渐被导电能力弱的CH3COO － 所取代，而CH3COOC2H5 和C2H5OH 不具有明显的导电性，故可通过反应体系电导的变化来度量反应进程。下图是用无纸记录仪记录的反应过程电导~时间变化。

4．在稀溶液中，NaOH 和CH3COONa 电导率分别与其浓度成正比,令L0 、L ∞ 、Lt 为反应起始、反应终了和反应时刻t 的电导，则前式化为： 进一步化为： 可以看出Lt 对（L0-Lt ）/t 作图为一直线,斜率为1/ak ，实验中使用DDS －307电导率仪测定反应体系

的电导，可以得出反应体系的电导随时间的变化曲线Lt ～t

5.在不同的温度T1，T2时，测量反应速度常数k(T1)和k(T2)，则可以由

Arrhenius 公式计算反应的活化能：

kt x a a x =-)(kt L L a L L t t =--∞

)(0∞+-=L akt L L L t t 02

11221)()()(ln T RT T T E T k T k a -=

三、仪器与试剂

电导仪1台；超级恒温水浴1套；

移液管容量瓶（50mL、100mL）

C乙酸乙酯= 0.061mol/L C氢氧化钠=0.1 mol/L

四、主要实验步骤

１．配制溶液：

乙酸乙酯溶液:在100 mL容量瓶中加入电导水约20 mL，称量准确至0.1 mg，用细吸管加入乙酸乙酯（预先计算好配制0.06 mol.L-1左右浓度所需的量），准确称量，定容，计算其浓度。

NaOH溶液：用标准NaOH溶液配制与乙酸乙酯溶液浓度相同的溶液150 mL。

２．仪器连接与调节：

超级恒温水浴的温度调整于298 K。启动无纸记录仪调定电导仪的温度补偿及电导池常数补偿，量程为最大挡（104）。按下校正～测量开关，测量挡时表头示零，校正挡指针满度。

３．L0 的测定：

用移液管取50ml所配制的NaOH溶液于反应管，再取50 mL电导水加入，然后置于恒温浴中恒温约5 min。电导仪置于测量挡量程最大挡(104)，将电导电极放入反应管，仪表即示溶液电导值L0 。选择适当量程，让指针偏转最大（本实验条件下量程选104档）。记录下记录仪上的读数。

４．Lt 的测定：

分别移取50 mL NaOH溶液与CH3COOC2H5 溶液于两干燥锥形瓶中，放入恒温槽中恒温不少于5min。

把恒温后的溶液倒入反应器中，先把乙酸乙酯加入反应器，开启搅拌，然后加入NaOH溶液，加入NaOH溶液时开始计时，并开始记录数据。

手工记录（记录30 min）：前10分钟每30秒记录一次，中间10分钟每一分钟记录一次，后10分钟每2分钟记录一次溶液的电导。

5．将反应温度高约10度，同上方法实验

五、数据处理与结果讨论。

C 乙酸乙酯= 0.061mol/L C 氢氧化钠=0.06 mol/L

图1 T= 18 ℃

由图1知：1/ak = 0.4636 所以：K 1= 40.0

图2 T= 28 ℃

有图2知：1/ak= 0.2049 所以：K 2=81.3

其活化能： 所以：Ea = -5.2 Х 105（J ） 六．实验注意事项

1. 蒸馏水应预先煮沸，冷却使用，以除去水中溶解的CO2对NaOH 的影响。

2.测量溶液要现配现用，以免CH3COOC2H5挥发或水解，NaOH 吸收2

11221)()()(ln T RT T T E T k T k a -=

CO2。

3.恒温过程一定加塞子，防止蒸发，影响浓度。

4.在测量电导时，应从仪器的大量程开始，以选择一个合适的档位进行测量，这样既能测量准确又能保护仪器不被损坏。

5.不能用滤纸擦拭电导电极的铂黑。