实验八十二电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数题目

实验八十二 电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数

一、预习提问

1、简述电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数的实验原理。 答：乙酸乙酯皂化反应是一个二级反应，其反应式为： CH 3COOC 2H 5 ＋Na + + OH - → CH 3COO - ＋ Na + ＋C 2H 5OH

随着反应的进行，OH -离子浓度减低，使得溶液的电导率逐渐减少。故用电导率法测定反应速率。

2、书上要测的是溶液的电导值，而我们测定的是溶液的电导率值，对结果有无影响？

答：没有影响，该实验是以())0t t κκκκ∞--对t 作图 ，而电导池常数被约去，对())0t t κκκκ∞--没有影响。

3、实验中，初始浓度过大或过小，对实验有何影响？ 答：初始浓度过大，离子就不能完全电离，不能以()

ckt t t

=--∞κκκκ0作图。

初始浓度过小，则电导率变化太小影响准确度。

4、可否将NaOH 溶液稀释一倍后测得的电导率值作为皂化反应的初始电导率？为什么？

答：可以，乙酸乙酯不具有明显的电导率。

5、如何测得乙酸乙酯皂化反应的活化能？

答：测定不同温度下的反应速率常数k 1，k 2 。根据阿仑尼乌斯(Arrhenius)公式

ln

(

)k k Ea R T T 212111=--来计算Ea 的值

计算得到。

二、书后思考题

1.反应分子数与反应级数是两个完全不同的概念，反应级数只能通过实验来确定。试问如何从实验结果来验证乙酸乙酯皂化反应为二级反应?

2.乙酸乙酯的皂化反应为吸热反应，试问在实验过程中如何处置这一影响而是使实验得到较好的结果?

答：采用稀溶液控制反应速率，并适当搅拌。

3.如果和溶液均为浓溶液，试问能否用此方法求得K 值？为什么？ 答：不能。因为影响因素太多，在浓的溶液中不可认为CH 3COONa 全

部电离，该反应的逆反应不能忽略，此时不可以认为体系电导率值的减少与CH 3COONa 的浓度x 的增加量成正比。

4.为什么两溶液混合一半是就开始计时？

答：因为溶液要尽快混合，而且反应速率较快，电导率也下降较快，所以加入一半时，就开始计时。

5 .为何本实验要在恒温条件下进行，且和溶液在混合前还要预先恒温？

答：动力学实验，一般情况下要在恒温条件下进行，因为不同的温度的反应速率不一样，反应速率常数与温度有关，电导率的数值与温度也有关，所以要准确进行动力学测量，必须在恒温条件下进行。预先恒温可以减少混合时温度的波动，减少实验误差，因为他们一混合反应就进行，所以先恒温，再混合，可以进少误差。

三、思考题

1. 由于某些原因不知道电导池常数，假如直接测电导率是否对实验结果产生影响?

答：没有影响，该实验是以())0t t κκκκ∞--对t 作图 ，而电导池常数被约去对())0t t κκκκ∞--没有影响。

2. 由于环境的影响和恒温槽的温度不易控制，对实验结果产生很多的影响，怎样排除这一因素的干扰？

答：时刻注意恒温槽 实际温度的变化，若超过所需温度则在恒温槽加稍许自来水，若低于则升一下温。

3. 为何本实验要在恒温条件下进行，而且CH3COOC2H5和NaOH 溶液在混合前还要预先恒温？

答：动力学实验，一般情况下要在恒温条件下进行，因为不同的温度的反应速率不一样，反应速率常数与温度有关，电导率的数值与温度也有关，所以要准确进行动力学测量，必须在恒温条件下进行。预先恒温可以减少混合时温度的波动，减少实验误差，因为他们一混合反应就进行，所以先恒温，再混合，可以进少误差。

4.反应分子数和反应级数是两个完全不同的概念，反应级数只能通

过实验来确定。试问如何从实验结果来验证乙酸乙酯皂化反应为二级反应？

5.乙酸乙酯皂化反应为吸热反应，试问在实验过程中如何处置这一

影响而使实验得到较好结果？

答：使整个反应过程在恒温水浴进行，采用稀溶液控制反应速率，并适当搅拌。

6.如果NaOH和CH3COOC2H5溶液为浓溶液时，能否用此法求k值，

为什么?

答：不能，因为在浓的溶液中该反应的逆反应不能忽略，此时不可以认为体系电导率值的减少与CH3COONa的浓度x的增加量成正比。

7.实验过程中所用的NaOH是否要用容量瓶精确配置？

答：0.01mol。l-1的NaOH不需精确配制。

8.本实验已知它是一个二级反应，若书本没有给出，应该如何确定？

9.乙酸乙酯电导过程中，记录数据所隔时间是否越长越好？为什

么？

答：不是。刚开始电导率的变化很大，若时间太长，不易记录数据，对实验有影响。乙酸乙酯皂化反应曲线随着时间的延长会出现偏离二级反应的现象，可能是反应的可逆性对总反应的影响逐渐变得明显，还存在盐效应，即某些中性盐的存在会降低其系数，所以皂化反应实验的时间不能过长。

10.测定Κt和Κ∞时一定要用双管电极,是否可用试管替代?

答：可以

11.本实验需用电导水,并避免接触空气及灰尘杂质的落入,为什么?答：电导水含杂质少，对电导率的测定影响小，从而减少误差；由于空气中的CO

2

会溶入电导水和配制的Na0H 溶液中，而使溶液浓度发生改变。因此

在实验中可用煮沸的电导水，同时可在配好的NaOH 溶液瓶上装配碱石灰吸收管等方法处理。

12. 所用乙酸乙酯溶液为什么要现用现配? 答：乙酸乙酯溶液易挥发

13． 简述电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数的实验原理。 答：乙酸乙酯皂化反应是一个二级反应，其反应式为： CH 3COOC 2H 5 ＋Na + + OH - → CH 3COO - ＋ Na + ＋C 2H 5OH 随着反应的进行，OH -离子浓度减低，使得溶液的电导率逐渐减少。故用电导率法测定反应速率。

14．在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，初始浓度过大或过小，对实验有何影响？

答：初始浓度过大，离子就不能完全电离，不能以()

ckt t t

=--∞κκκκ0作图。

初始浓度过小，则电导率变化太小影响准确度。

15． 在电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数实验中，书上要测的是溶液的电导值，而我们测定的是溶液的电导率值，对结果有无影响？

答：没有影响，该实验是以())0t t κκκκ∞--对t 作图 ，而电导池常