用准一级方法测乙酸乙酯的速率常数.doc

基 础 化 学 实 验 Ⅳ 实 验 报 告 实验名称 :用准一级反应的方法测定乙酸乙酯皂化反应 二 ﹑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定方法。 三、掌握测量原理，并熟悉电导率仪的使用。 二、基本原理 乙酸乙酯皂化是一个二级反应,其反应式为: 若乙酸乙初始浓度很大，并且在反应前后它的浓度变化可以忽略不计，则这样就近似可以将这个二级反应看做是一个一级反应。 若反应物和NaOH的初始浓度分别为a和c，设反应时间为t时,反应所产生的和的浓度为x,若逆反应可忽略,则反应物和产物的浓度时间的关系为: t=0 a c 0 0 t=t a-x c-x x x t=∞ →a →0 →c →c 上述二级反应的速率方程可表示为: 因a浓度很大，故上式可用一级反应写为： ....................(11.1) 积分得: ........................(11.2) 显然,只要测出反应进程中任意时刻t时的x值,再将已知浓度c代入上式,即可得到反应的速率常数k值. 因反应物是稀水溶液,故可假定全部电离.则溶液中参与导电的离子有Na+、OH-和等,Na+在反应前后浓度不变,OH-的迁移率比的大得多.随着反应时间的增加,OH-不断减少,而不断增加,所以体系的电导值不断下降.在一定范围内,可以认为体系电导值的减少量与的浓度x的增加量成正比,即: t=t x=β(κ0 - κt) .........(11.3) t=∞ c=β(κ0 – κ∞) .........(11.4) 式中, κ0和κt分别是溶液起始和t时的电导值, κ∞为反应终了时的电导值,β是比例系数.将(11.3)、(11.4)代入(11.2)得: .........(11.5) 据上式可知,只要测出κ0、κ∞和一组κt值,据(11.5)式,由对t作图,应得一直线,从其斜率即可求得速率常数k值. 三.仪器与试剂 仪器： DDS-307型数字电导率仪 1台 超级恒温水浴槽 2套 秒表 1块 双管电导池 1个 移液管(10 mL) 2支 DJS-1型铂黑电极 1支 洗耳球 1只 大试管 3支 锥形瓶（50ml） 4只 电吹风 1个 铁架台（含铁夹） 若干 蒸馏水 试剂： NaOH(0.0010，0.00200 mol/L) CH3COONa(0.0010 mol/L) CH3COOC2H5(0.10mol/L) 四：实验步骤： 1.开启恒温水浴电源,将温度调至所需值25℃。开启电导率仪的电源预热。 2. κ0的测定 (1)洗净双管电导池并烘干,倒入适量0.001 mol/L NaOH溶液(以能浸没铂黑电极并高出1cm为宜)。 (2)用电导水洗涤铂黑电极,再用0.001 mol/LNaOH 溶液淋洗,然后插入电导池中。 (3)将安装好的双管电导池置于已恒温的水浴中恒温10分钟。 (4)测量溶液的电导(率)值,每隔2 min测量一次,共3次。 3. κ∞的测定 实验测定过程不可能进行到t=∞,且反应也并不完全可逆,故通常以0.001 mol/L 的CH3COONa溶液的电导(率)值作为κ∞,测量方法与κ0的测量方法相同。但必须注意,每次更换测量溶液时,须用电导水淋洗电极和电导池,再用被测溶液淋洗三次。 4. κt的测定 (1)电导池和电极的处理方法与上述相同,安装后置于恒温浴中恒温. (2)用移液管量准确取10 mL 0.00200 mol/L NaOH溶液放入洗净并干燥的电导池的A管,盖上装好电导电极的橡皮塞; 用另一支移液管吸取10 mL0.100 mol/L CH3COOC2H5溶液注入电导池的B管中,盖上带洗耳球的橡皮塞,置于恒温水浴中恒温至少10 min。 (3)用洗耳球从B管压气,将CH3COOC2H5溶液快速压入A管中,溶液压入一半时,开始记时,并继续压气,将B管中的溶液全部压入A管,放手,让洗耳球将A管中的溶液吸入B管,约到一半时,再用力压洗耳球,使B管中溶液再次全部进入A管.如此反复几次,使溶液混合均匀,并立即测量溶液的电导(率)值.压气时注意不要使溶液冲出! (4)每隔1 min测量一次,直至电导(