乙酸乙酯皂化反應(yīng)動力學(xué).

1、uC19 乙酸乙酯皂化反應(yīng)動力學(xué)一 目的（一）了解二級反應(yīng)的特點(diǎn)。 （二）用電導(dǎo)法測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速率常數(shù)。 二、 原理CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+C2H5OH 或 CH3COOC2H5+OH-;CH3COO-+C2H5OH 反應(yīng)式是二級反應(yīng)，反應(yīng)速率與CH3COOC2H5及NaOH的濃度成正比。用 , 分別表示乙酸乙酯和氫氧化鈉的初始濃度， 表示在時間間隔 內(nèi)反應(yīng)了的乙酸乙酯或氫氧化鈉的濃度。反應(yīng)速率為： /=()() （C19.1） k為反應(yīng)速率常數(shù)，當(dāng) = 時，上式為： /=()2 （C19.2） 反應(yīng)開始時 0 ，反應(yīng)物的濃度為 ，積分上式得： = / * (

2、) （C19.3） 在一定溫度下，由實(shí)驗(yàn)測得不同 時的 值，由式（C19.3）可計算出 值。 改變實(shí)驗(yàn)溫度，求得不同溫度下的 值，根據(jù)Arrhenius方程的不定積分式有： =/+ （C19.4） 以 對 1/作圖，得一條直線，從直線斜率可求得 。 若求得熱力學(xué)溫度 T1 ,T2 時的反應(yīng)速率常數(shù) k1 ,k2 ,也可由Arrhenius方程的定積分式變化為下式求得 值： =(1/2)/(1/21/1) （C19.5） 由于在反應(yīng)中，生成物濃度 無法即時測量，所以本實(shí)驗(yàn)通過測量溶液的電導(dǎo)率 代替測量生成物濃度 。 乙酸乙酯、乙醇是非電解質(zhì)。在稀溶液中，非電解質(zhì)電導(dǎo)率與濃度成正比，溶液的電導(dǎo)率是

3、各離子電導(dǎo)之和。反應(yīng)前后 Na: 離子濃度不變，整個反應(yīng)過程電導(dǎo)率的變化取決于 OH- 與 CH3COO- 濃度的變化，溶液中 OH- 的導(dǎo)電能力約為 CH3COO- 的五倍，隨著反應(yīng)的進(jìn)行， OH- 濃度降低， CH3COO-的嘗試升高，溶液導(dǎo)電能力明顯下降。 一定溫度下，在稀溶液中反應(yīng)，, 為溶液在 =,=,= 時的電導(dǎo)率， 分別是與NaOH、CH3COONa 電導(dǎo)率有關(guān)的比例常數(shù)（與溫度、溶劑等有關(guān)），于是： =0 ，0=1 ; = ，= 1 ()+2 ; = ，= 2 ; 由此得 0=(12) 即 =(0)/(12) =(12)() 即 ()=()/(12) 則由式C19.3可寫成 1

4、 () 即 (0)/() （C19.6） 以 (0-)/(-) 對 作圖，由斜率 可求得 。初始濃度 為實(shí)驗(yàn)中配制溶液時確定，通過實(shí)驗(yàn)可測 0, 。 可以通過公式的形式變換避免測定 ，改寫式（C19.6）為： (0)/+ （C19.7） 以 對 （0-）/ 作圖為一直線，斜率為 1/ ，由此可求出 。 三 儀器和試劑 （一）儀器 恒溫槽 電導(dǎo)率儀 電導(dǎo)電極 叉形電導(dǎo)池 秒表 堿式滴定管 移液管 10，25mL 容量瓶100mL，50mL （二）試劑 乙酸乙酯（A.R.） 氫氧化鈉溶液（約0.04moldm-3） 四 實(shí)驗(yàn)步驟 （一）準(zhǔn)備工作（25） 熟悉實(shí)驗(yàn)裝置。將叉形電導(dǎo)池洗凈、烘干，將恒溫

5、槽調(diào)節(jié)至25； （二）配制溶液 1. 100mL約0.02moldm-3的乙酸乙酯水溶液A； （1）取一個干燥潔凈的100mL容量瓶中加入少量去離子水； （2）用0.0001精度的天平稱取0.1726g左右的乙酸乙酯加入容量瓶； （3）用去離子水將溶液稀釋至刻度。 Tip：1.乙酸乙酯的質(zhì)量以小于0.1762g為宜。 2.滴加乙酸乙酯時不要粘在瓶壁上。2. 100mL約0.02 moldm-3 的氫氧化鈉水溶液B。 （1）另取一個干燥潔凈的100mL容量瓶中加入少量去離子水； （2） 經(jīng)計算，用堿式滴定管量取46.75mL氫氧化鈉溶液加入容量瓶； （3）用去離子水將溶液稀釋至刻度。 （三）k0

6、 測量（25） 1. 用移液管取B溶液25.00mL，加入到潔凈的50mL容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度，配成溶液C； 2. 取溶液C放入潔凈的叉形電導(dǎo)池直支管中，并且用少量溶液C淋洗電導(dǎo)電極；把電極插入叉形電導(dǎo)池直支管中。將叉形電導(dǎo)池放入恒溫槽中恒溫。3. 10min后讀取記錄電導(dǎo)率（1770）； 4. 保留叉形電導(dǎo)池的溶液（加塞），用于35時的電導(dǎo)率k0的測量。 （四）kt測量（25） 1. 取10mL的A溶液用潔凈的移液管加入到潔凈干燥叉形電導(dǎo)池的直管中； 2. 取10mL的B溶液用潔凈的移液管加入到潔凈干燥叉形電導(dǎo)池側(cè)支管中； Tip：注意這個時候兩種溶液不要混合！ 3. 把潔凈的電導(dǎo)

7、電極放入到電導(dǎo)池的直支管中，再將叉形電導(dǎo)池放入恒溫槽中恒溫。4. 10min后在槽中把兩支管溶液混合均勻并開始計時，計時開始后每過3min記錄一次電導(dǎo)率儀示數(shù)，持續(xù)30min； （五）k0 測量（35） 1. 將恒溫槽調(diào)節(jié)至35；2. 將25電導(dǎo)率測量后保留的叉形電導(dǎo)池的塞子除去，插入用溶液淋洗過的潔凈的電導(dǎo)電極，將叉形電導(dǎo)池放入恒溫槽中；4. 10min后讀取記錄35下的0（1942）； （六）kt測量（35） 1. 取10mL的A溶液用潔凈的移液管加入到潔凈干燥叉形電導(dǎo)池的直管中； 2. 取10mL的B溶液用潔凈的移液管加入到潔凈干燥叉形電導(dǎo)池側(cè)支管中； Tip：注意這個時候兩種溶液不要混

8、合！ 3. 把潔凈的電導(dǎo)電極放入到電導(dǎo)池的直支管中，再將叉形電導(dǎo)池放入恒溫槽中恒溫。4. 10min后在槽中把兩支管溶液混合均勻并開始計時，計時開始后每過3min記錄一次電導(dǎo)率儀示數(shù)，持續(xù)30min；5. 數(shù)據(jù)測量完畢，洗凈玻璃儀器，將電極用去離子水洗凈，浸入去離子水中保存。 五、 數(shù)據(jù)記錄及處理 （一）測量數(shù)據(jù)及計算值 初始濃度 = 0.01854moldm;3 初始濃a=0.01854mol/l25 k0=1710s/cm35 k0=1950s/cmt25(k0-kt)/t25 kt35(k0-kt)/t35 kt016431843370.0000 154577.0000 1719652.

9、8333 143866.0000 1554944.4444 135556.1111 14451239.3333 128348.5000 13681535.1333 122844.0667 12891832.1111 117739.4444 12402130.0952 112335.7143 12002427.7917 108832.7500 11642726.1111 105030.2222 11343024.4667 102127.8667 1114 （二） 圖 （三）以 對 0; 作圖 （四）計算活化能 的值 25下： 解：由25 下 t 對 （0-t）/t 的直線圖得直線 y = 16.

10、82x + 661.6由式（C19.7）得 1/=16.82 代入數(shù)據(jù) a= 0.01854moldm-3 解得 1=3.20735下： 解：由35 下 對 0; 的直線圖得 直線 y = 12.21x + 763.9由式（C19.7）得 1/=12.21 代入數(shù)據(jù) = 0.01854moldm-3 解得 2=4.417求 ： 解：由Arrhenius方程的定積分式得 =(1/2)(1/21/1)=24.443kJ/mol六， 誤差分析1. 誤差：標(biāo)準(zhǔn)值為47.3KJ/mol.誤差n=(47.3-24.443)/47.3=48.32%2. 誤差原因分析：1） 電導(dǎo)率儀在35度測量時沒有進(jìn)行溫度補(bǔ)償2） 乙酸乙酯和氫氧化鈉濃度不完全相同。3） 恒溫過程中有段時間沒有塞塞子。書是我們時代的生命別林斯基書籍是巨大的力量列寧書是人類進(jìn)步的階梯高爾基書籍是人類知識的總統(tǒng)莎士比亞書籍是人類思想的寶庫烏申斯基書籍舉世之寶梭羅好的書籍是最貴重的珍寶別林斯基書是唯一不死的東西丘特書籍使人們成為宇宙的主人巴甫連柯書