實(shí)驗(yàn)十 二級(jí)反應(yīng)乙酸乙酯皂化反應(yīng)

1、實(shí)驗(yàn)十 二級(jí)反應(yīng)乙酸乙酯皂化反應(yīng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解二級(jí)反應(yīng)的特點(diǎn)。2.掌握電導(dǎo)率法測(cè)定反應(yīng)速率常數(shù)和活化能。二、實(shí)驗(yàn)原理乙酸乙酯與堿的反應(yīng)稱為皂化反應(yīng)，它是一個(gè)典型的二級(jí)反應(yīng)。其反應(yīng)式為：當(dāng)兩種反應(yīng)物初始濃度相同時(shí)， ， ， 設(shè)：兩種反應(yīng)物的起始濃度均為C0，在時(shí)間t時(shí)生成物的濃度為，則反應(yīng)速率方程為： (1)式中：為速率常數(shù)；為時(shí)間。將(1)式積分得： (2)若以對(duì)作圖，可得一直線，由直線的斜率可求速率常數(shù)。但由于難以測(cè)定時(shí)刻的值，故本實(shí)驗(yàn)采用電導(dǎo)率法測(cè)定皂化反應(yīng)過(guò)程中的電導(dǎo)率。由電導(dǎo)率隨時(shí)間的變化規(guī)律來(lái)代替濃度的變化。這主要是因?yàn)?，隨著皂化反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中電導(dǎo)能力強(qiáng)的OH離子逐漸被導(dǎo)電

2、能力弱的Ac離子所取代。使溶液的電導(dǎo)率逐漸減小，溶液中CH3COOC2H5和C2H5OH的導(dǎo)電能力都很小，可以忽略不計(jì)。因此，溶液電導(dǎo)率的變化是和反應(yīng)物濃度變化相對(duì)應(yīng)的。在電解質(zhì)稀溶液中，可近似認(rèn)為電導(dǎo)率與濃度有如下的正比關(guān)系，并且溶液的電導(dǎo)率等于各電解質(zhì)離子電導(dǎo)之和上式中m為摩爾電導(dǎo)率，m在恒定溫度的稀溶液中，可近似看作為一常數(shù)，于是可寫成fC：設(shè)：， 溶液的電導(dǎo)率 ， 溶液的電導(dǎo)率 ， 溶液的電導(dǎo)率 有：, (3) (4)將(3)和(4)代入方式(2)得： (5) (6)以對(duì)作圖可得一直線，其斜率為，由此可得出反應(yīng)速率常數(shù)。由于 (7)可測(cè)出兩種溫度T1,T2的k1和k2值，由(7)式計(jì)算

3、出E。三、儀器和藥品恒溫槽一套；電導(dǎo)儀一臺(tái)；電導(dǎo)電極一支；微量進(jìn)液器一支；乙酸乙酯；0.01mol·dm-3NaOH溶液。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.調(diào)節(jié)恒溫槽水溫為25(±1)。2.測(cè)定初始電導(dǎo)率0。由于乙酸乙酯的電導(dǎo)率可以忽略不計(jì)，故反應(yīng)開始時(shí)，體系的電導(dǎo)率為的電導(dǎo)率，測(cè)定溶液的電導(dǎo)率作為0。本實(shí)驗(yàn)要求和乙酸乙酯進(jìn)行等摩爾反應(yīng)，乙酸乙酯的量為，根據(jù)下式計(jì)算出的體積 ()式中：酯 室溫下乙酸乙酯的密度 g·cm-3 堿乙酸乙酯的體積 ml 酯乙酸乙酯的摩爾質(zhì)量 g·mol-1 堿NaOH溶液的摩爾濃度 mol·dm-3取溶液堿ml加入電導(dǎo)瓶中，放進(jìn)恒溫槽

4、恒溫，并插入電極，測(cè)定其電導(dǎo)率，待讀數(shù)穩(wěn)定后可視為0值。3.測(cè)定t用微量進(jìn)液器取乙酸乙酯，迅速加入到電導(dǎo)瓶中，記時(shí)并搖動(dòng)，每隔讀一次電導(dǎo)率值，20分鐘后結(jié)束。4.調(diào)節(jié)恒溫槽溫度為35(±1)，用同樣方法測(cè)定另一組皂化反應(yīng)數(shù)據(jù)。五、數(shù)據(jù)記錄與處理1.以t對(duì)作圖，將曲線外推至，求0。2.以0對(duì)(0t)/t作圖，求值。3.以不同反應(yīng)溫度的值代入公式(7)計(jì)算反應(yīng)活化能。 日期： 室溫： 氣壓：溫度2468101214161820六、思考題 1.本實(shí)驗(yàn)為何可用測(cè)定反應(yīng)液的電導(dǎo)率變化來(lái)代替濃度變化？有什么條件？ 2.被測(cè)溶液的電導(dǎo)率是哪些離子的貢獻(xiàn)，反應(yīng)過(guò)程中電導(dǎo)率為何發(fā)生變化？ 3.如果兩種反應(yīng)物的初始濃度不相等，應(yīng)如何計(jì)算值