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物理化学实验讲义电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数

实验十电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数

Ⅰ、目的要求

1．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。

2．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。

3．掌握电导仪的使用方法。

Ⅱ、基本原理

乙酸乙酯皂化，是一个二级反应，其反应式为

+-→CH-+

CHCOOCH+Na+OHCOO+Na+CHOH

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-

在反应过程中，各物质的浓度随时间而改变。某一时刻的OH离子浓度，可以用标准酸进行滴定求得，也

可以通过测量溶液的某些物理性质而求出。以电导仪测定溶液的电导值G随时间的变化关系，可以监测反

应的进程，进而可求算反应的速率常数。二级反应的速率与反应物的浓度有关。为了处理方便起见，在设

计实验时将反应物CHCOOCH和NaOH采用相同浓度c作起始浓度。当反应时间为t时，反应所生成的

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-

CHCOO和CHOH的浓度为x，那么CHCOOCH和NaOH的浓度则为(c-x)。设逆反应可以忽略，则应

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有

CHCOOCH+NaOH→CHCOONa+CHOH

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t=0时cc00

t=t时c-xc-xxx

t→∞时→0→0→c→c

二级反应的速率方程可表示为

积分得

显然，只要测出反应进程中t时的x值，再将c代入，就可以算出反应速率常数k值。

由于反应是在稀的水溶液中进行的，因此可以假定CHCOONa全部电离。溶液中参与导电的离子有

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+--+--

Na、OH和CHCOO等，而Na在反应前后浓度不变，OH的迁移率比CHCOO的迁移率大得多。随着反

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--

应时间的增加，OH不断减少，而CHCOO不断增加，所以体系的电导值不断下降。在一定范围内，可以

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认为体系电导值的减少量和CHCOONa的浓度x的增加量成正比，即

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物理化学实验讲义电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数

t=t时x