电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数

For personal use only in study and research; not

for commercial use

蒀电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数

羆姓名: 杨美玲 学号:20105051117

羂班级：2010级化学1班 指导老师：栗印环

肀一、实验目的

羀1．了解二级反应的特点，学会用图解计算法求取二级反应的速率常数；

蚈2．用电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数，了解反应活化能的测法。

羅二、实验原理

膀CH3COOC2H5+Na++OH-→CH3COO-+Na++C2H5OH

肇为了方便起见，在设计实验时将反应物CH3COOC2H5和NaOH采用相同的

浓度c作为起始浓度。当反应时间为t时，反应所生成的CH3COO-和C2H5OH的浓度为x，那么CH3COOC2H5和NaOH的浓度则为(c-x)。

膆CH3COOC2H5+NaOH → CH3COONa+ C2H5OH

螄t=0 c c 0 0

膀t=t c-x c-x x x

蒈t→∞ →0 →0 →c →c

袈二级反应的速率方程可表示为：dx/dt=k(c-x)(c-x)

蒃积分得：kt=x/c(c-x)

薄t=t时， x=b(G0-Gt)

衿t=∞时，c=b(G0-G∞)

芆则kt=b(G0-Gt)/cb[(G0-G∞)- (G0-Gt)]= (G0-Gt)/c (Gt-G∞)

薆或ckt= (G0-Gt)/ (Gt-G∞)

蚃以(G0-Gt)/ (Gt-G∞)对t作图应得一直线，由斜率即可求出反应速率常数k值，

k的单位是min-1·mol-1·L。b为比例常数。

芀三、实验仪器及药品

肈1．仪器：

芅数字式电导仪 停表 恒温水浴 移液管 双管电导池 碘量瓶

螃2．药品：

蚁NaOH（分析纯） CH3COONa（分析纯） CH3COOC2H5（分析

纯）

蒆四、实验步骤

肄1．G0和G∞的测定

螃 将电导池洗净洪干，加入0.0200mol·l-1的NaOH溶液，液面约浸没铂黑电

极1cm。 再将铂黑电极从电导水电取出，用相同浓度的NaOH溶液淋洗电极， （注意：不要碰电极上的铂黑）。然后将电导池置于25℃恒温水浴中，恒温10min，并接上电导率仪，测其电导率值，更换溶液重复测量，取其平均值即为G0。

螈实验测定中，不可能等到t→∞，故通常以0.0200mol·l-1CH3COONa溶液的

电导值作为G∞，G∞的测量方法与G0相同。必须注意，每次更换电导池中的溶液时，都要先用电导水淋洗电极和电导池，然后再用被测溶液淋洗2至3次。

膈2．Gt的测量

袃 电导池和电极的处理方法同前，用移液管移取10ml 0.0400mol·L-1NaOH溶

液注入1号电导池中，再用另一台移液管移取10ml 0.0400mol·L-1 CH3COOC2H5注入2号电导池中，放入25℃恒温10min后，将其混合均匀并立即记时，同时用该溶液冲洗电极三次，开始测量其电导率值，由于反应为吸热反应，开始时会有所降低，因此一般从第6min开始读数，每隔2min测量一次，半小时后每隔5min测量一次，直到电导率数值变化不大时（约1小时），可停止测量。

袃 反应结束后，倾去反应液，洗净电导池及电极，将铂黑电极浸入蒸馏水中。

腿3. 反应活化能的测定

蚅如果实验时间允许，可按上述操作步骤和计算方法，测定另一温度下的反

应速率常数k值。用阿仑尼乌斯公式，计算反应活化能。

袆 lnk2/k1=E[(T2-T1)/T1T2]/R

羃五、数据处理 蕿 莇 蚄 肃 羀次数 1 2 3 平均值 袅G0/(us/cm ) 莃3.74X103 膃3.71X103 膇3.70X103 薇3.72X103 膂G∞/(us/cm) 节1.62X103 薈1.61X103 羅1.62X103 膅1.62X103

莂 罿 蚇 羄 莂 莀 膅次数 1 2 3 4 5 0.71X104 0.70X104 螃Gt/(us/cm ) 次数 蒂0.80X104 6 艿0.76X104 7 莅0.73X104 8 9 0.68X104 10 0.67X104 Gt/(us/cm )

时间/min (G0-Gt)/ (Gt-G∞) 时间/s (G0-Gt)/ (Gt-G∞) 0.69X104 0.68X104 0.68X104 0.33 0.67 2 1.00 4 1.35 6 1.67 8 1.86 10 2.08 20 2.33 30 2.33 40 2.33 50 2.64