实验报告__乙酸乙酯皂化反应_(超全思考题).doc

聊城大学 化学化工学院 聂虎 洋洋 乙酸乙酯皂化反应速度常相数的测定 一、实验目的 1．通过电导法测定乙酸乙酯皂化反应速度常数。 2．求反应的活化能。 3．进一步理解二级反应的特点。 4．掌握电导仪的使用方法。 二、基本原理 乙酸乙酯的皂化反应是一个典型的二级反应： 设在时间时生成浓度为，则该反应的动力学方程式为 （8-1） 式中，，分别为乙酸乙酯和碱的起始浓度，k为反应速率常数，若a=b,则（8-1）式变为 （8-2） 积分上式得： （8-3） 由实验测的不同t时的x值，则可根据式（8-3）计算出不同t时的k值。如果k值为常数，就可证明反应是二级的。通常是作对t图，如果所的是直线，也可证明反应是二级反应，并可从直线的斜率求出k值。 不同时间下生成物的浓度可用化学分析法测定，也可用物理化学分析法测定。本实验用电导法测定x值，测定的根据是： 溶液中离子的电导率比离子（即）的电导率要大很多。因此，随着反应的进行，离子的浓度不断降低，溶液的电导率就随着下降。 在稀溶液中，每种强电解质的电导率与其浓度成正比，而且溶液的总电导率就等于组成溶液的电解质的电导率之和。 依据上述两点，对乙酸乙酯皂化反应来说，反映物和生成物只有和是强电解质，乙酸乙酯和乙醇不具有明显的导电性，它们的浓度变化不至于影响电导率的数值。如果是在稀溶液下进行反应，则 式中：，是与温度、溶剂、电解质和的性质有关的比例常数；，分别为反应开始和终了是溶液的总电导率；为时间t时溶液的总电导率。由此三式可以得到： （8-4） 若乙酸乙酯与的起始浓度相等，将（8-4）式代入（8-3）式得： （8-5） 由上式变换为： （8-6） 作图，由直线的斜率可求k值，即 ， 由（8-3）式可知，本反应的半衰期为： （8-7） 可见，两反应物起始浓度相同的二级反应，其半衰期与起始浓度成反比，由（8-7）式可知，此处亦即作图所得直线之斜率。 若由实验求得两个不同温度下的速度常数，则可利用公式（8-8）计算出反应的活化能。 （8-8） 三、仪器和试剂 恒温槽1套； 移液管（20）2支； 电导仪1套； 比色管（50）2支； 锥形瓶（250）2只； 0.02溶液； 停表1块； 0.02溶液； 烧杯（250）1只； 0.01溶液； 容量瓶（100）2只； 0.01溶液。 四、操作步骤 1．准确配制0.02的溶液和溶液。调节恒温槽温度至25℃，调试好电导仪。将电导池（如图8-1）及0.02的溶液和溶液浸入恒温槽中恒温待用。 2．分别取适量0.01的溶液和溶液注入干燥的比色管中，插入电极，溶液面必须浸没铂黑电极，置于恒温槽中恒温15分钟，待其恒温后测其电导，分别为和值，记下数据。 3．取200.02的溶液和200.02的溶液，分别注入双叉管的两个叉管中（注意勿使二溶液混合），插入电极并置于恒温槽中恒温10分钟。然后摇动双叉管，使两种溶液均匀混合并导入装有电极一侧的叉管之中，同时开动停表，作为反应的起始时间。从计时开始，在第5、10、15、20、25、30、40、50、60分钟各测一次电导值。 4．在30℃ 五、数据记录和处理 将测得数据记录于下表： 室温：18.6℃ 大气压：721.5 =0.01 =0.02 25 30 单位：×104 单位：×104 0 / / 0 0.189 / 5 0.161 -0.017 5 0.160 -0.020 10 0.154 -0.0082 10 0.156 -0.008 15 0.145 -0.00387 15 0.151 -0.0043 20 0.134 -0.00212 20 0.144 -0.0031 25 0.128 -0.00188 25 0.135 -0.0019 30 0.127 -0.0014 30 0.130 -0.00159 40 0.120 -0.0008 40 0.125 -0.0025 说明：其中温度为30℃时的实验数据为我小组所测，25℃时的数据是参考其他小组多得。 1.利用表中数据以对作图求两温度下的。 25℃时的—图 30℃时的—图 2.利用所作之图求两温度下的，并与测量所得之进行比较。 25℃：测量的=0.1964 作图所得=0.1743 30℃：测量的=0.1850 作图所得=0.1638 可以看出作图所求的两温度下的比测量值小一些，说明可