【清华】实验九-乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验报告
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验报告乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验报告引言：皂化反应是化学中一种常见的酯水解反应，通过酸催化下的水解反应，可以将酯转化为相应的醇和酸。
本实验旨在通过测定乙酸乙酯的皂化反应速率常数，探究反应速率与反应物浓度的关系，以及酸催化对反应速率的影响。
实验方法：1. 实验装置：实验室常规玻璃仪器设备，包括反应瓶、温度计、搅拌器等。
2. 实验药品：乙酸乙酯、氢氧化钠溶液、稀硫酸溶液。
3. 实验步骤：1）将100 mL 反应瓶洗净并干燥。
2）称取适量乙酸乙酯（约10 mL）加入反应瓶中。
3）加入适量氢氧化钠溶液，并用温度计测量反应混合物的初始温度。
4）快速搅拌反应混合物，并记录反应开始的时间。
5）在一定时间间隔内，取出反应混合物的一小部分，加入稀硫酸溶液中，使反应停止。
6）用酸碱指示剂检测溶液的酸碱性，当溶液呈酸性时，停止取样。
7）重复以上步骤，记录不同时间点的反应混合物的酸碱性。
实验结果：根据实验数据，我们可以得到反应混合物的酸碱性随时间的变化曲线。
通过测量不同时间点的酸碱性，我们可以计算出反应速率常数。
实验讨论：1. 反应速率与反应物浓度的关系：通过实验数据的分析，我们可以得到反应速率与反应物浓度之间的关系。
根据反应速率方程，反应速率与反应物浓度的关系可以表示为一个指数函数。
在本实验中，我们可以通过改变乙酸乙酯的初始浓度，来观察反应速率的变化。
实验结果表明，反应速率与乙酸乙酯浓度呈正相关关系，即乙酸乙酯浓度越高，反应速率越快。
2. 酸催化对反应速率的影响：在皂化反应中，酸催化可以显著加快反应速率。
通过实验数据的对比分析，我们可以得出酸催化对反应速率的显著影响。
在实验中，我们可以通过添加不同浓度的酸催化剂，比如稀硫酸溶液，来观察反应速率的变化。
实验结果表明，酸催化剂的浓度越高，反应速率越快。
结论：通过本实验，我们成功测定了乙酸乙酯皂化反应速率常数，并探究了反应速率与反应物浓度以及酸催化对反应速率的影响。
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定一、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、实验原理乙酸乙酯的皂化反应是一个典型的二级反应：CH3COOC2H5+OH−→CH3COO−+C2H5OH设在时间t时生成物浓度为x，则该反应的动力学方程式为−dxdt=k(a−x)(b−x)〔2-41〕式中，a, b分别为乙酸乙酯和碱〔NaOH〕的起始浓度，k为反应速率常数，假设a=b，则〔2-41〕式变为−dxdt=k(a−x)2〔2-42〕积分〔2-42〕式，得k=1t ×xa(a−x)〔2-43〕由实验测得不同t时的x值，则可依式〔8-3〕计算出不同t时的k值。
假设果k值为常数，就可证明反应是二级的。
通常是作xa(a−x)对t图，假设所得的是直线，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〔例如分析反应液中的OH−浓度〕，也可以用物理化学分析法测定〔如测量电导〕。
本实验用电导法测定x值，测定的根据如下：〔1〕溶液中OH−离子的电导率比Ac−离子〔即CH3COO−〕的电导率大很多〔即反应物与生成物的电导率差异大〕。
因此，随着反应的进行，OH−离子的浓度不断降低，溶液的电导率也就随着下降。
〔2〕在稀溶液中，每种强电解质的电导率κ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，反应物与生成物只有NaOH和NaAc是强电解质，乙酸乙酯和乙醇不具有明显的导电性，它们的浓度变化不致影响电导率的数值。
假设果是在稀溶液下反应，则κ0=A1aκ∞=A2aκt=A1(a−x)+A2x式中：A1，A2是与温度、溶剂、电解质NaOH及NaAc的性质有关的比例常数；κ0，κ∞分别为反应开始和终了时溶液的总电导率〔注意这时只有一种电解质〕；κt为时间t时溶液的总电导率。
乙酸乙酯皂化反应速率常数实验报告
乙酸乙酯皂化反应速率常数实验报告实验目的：1.测定乙酸乙酯的皂化反应速率常数；2.探究温度对皂化反应速率常数的影响。
实验原理：皂化反应是指脂肪酯与碱反应生成甘油和相应的碱盐。
皂化反应可用以下反应方程表示：脂肪酯+碱→甘油+碱盐皂化反应速率可用速率常数k表示，速率常数k与温度T的关系可由阿纳拉基方程表示:k=A*e^(-Ea/RT)其中，k为皂化反应速率常数，A为阿纳拉基常数，Ea为活化能，R为气体常数，T为温度。
实验步骤：1.实验前制备所有需要的试剂和设备，包括乙酸乙酯、氢氧化钠溶液、烧杯、温水槽等。
2.准备10个实验组，分别在不同温度下进行实验。
温度范围选择20℃至60℃，每隔5℃一组。
3.在10个烧杯中分别加入10mL乙酸乙酯。
4.将10个烧杯放置在温水槽中，使温度分别达到实验组设定的温度。
5.向每个烧杯中依次加入0.2mL氢氧化钠溶液。
6.快速搅拌烧杯内溶液，以促进反应进行。
7.观察反应过程，当反应完全停止后，停止加热。
8.记录实验组的反应时间和实验温度。
9.重复以上步骤，获得数据。
数据处理：1.根据实验记录，计算每组试验的反应时间。
2.计算每组试验的温度。
3.对数化反应时间和倒数化温度。
4.构建反应时间与温度的线性关系图。
5.根据线性拟合求出y轴截距和斜率。
6.根据由阿纳拉基方程可以得到的公式计算速率常数k。
7.计算每组实验的速率常数k值。
结果分析：根据实验数据，我们可以得到每组实验的反应时间、温度和速率常数k值。
通过分析速率常数k与温度的关系，我们可以得出乙酸乙酯皂化反应速率常数随温度的变化规律。
通常情况下，随着温度的升高，速率常数k值也会增加，反应速率加快。
这是因为温度升高会增加反应分子的热运动速率，增加反应发生的机会。
结论：本实验通过测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数，得出了乙酸乙酯皂化反应速率常数随温度变化的规律。
实验结果表明，在所选的温度范围内，随着温度的升高，乙酸乙酯的皂化反应速率常数增加，反应速率加快。
实验乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定一、实验目的1.用电导率仪测定乙酸乙酯皂化反应进程中的电导率。
2.学会用图解法求二级反应的速率常数，并计算该反应的活化能。
3.学会使用电导率仪和恒温水浴。
二、实验原理乙酸乙酯皂化反应是个二级反应，其反应方程式为CH3COOC2H5+Na++OH-→CH3COO-+Na++C2H5OH当乙酸乙酯与氢氧化钠溶液的起始浓度相同时，如均为a，则反应速率表示为(1)式中，x为时间t时反应物消耗掉的浓度，k为反应速率常数。
将上式积分得(2)起始浓度a为已知，因此只要由实验测得不同时间t时的x值，以对t作图，应得一直线，从直线的斜率m(=ak)便可求出k值。
乙酸乙酯皂化反应中，参加导电的离子有OH-、Na+和CH3COO-，由于反应体系是很稀的水溶液，可认为CH3COONa是全部电离的，因此，反应前后Na+的浓度不变，随着反应的进行，仅仅是导电能力很强的OH-离子逐渐被导电能力弱的CH3COO-离子所取代，致使溶液的电导逐渐减小，因此可用电导率仪测量皂化反应进程中电导率随时间的变化，从而达到跟踪反应物浓度随时间变化的目的。
令G0为t=0时溶液的电导，Gt为时间t时混合溶液的电导，G∞为t=∞(反应完毕)时溶液的电导。
则稀溶液中，电导值的减少量与CH3COO-浓度成正比，设K 为比例常数，则由此可得所以(2)式中的a-x和x可以用溶液相应的电导表示，将其代入(2)式得: 重新排列得:(3)因此，只要测不同时间溶液的电导值Gt和起始溶液的电导值G0，然后以Gt 对作图应得一直线，直线的斜率为，由此便求出某温度下的反应速率常数k值。
由电导与电导率κ的关系式:G=κ 代入(3)式得:(4)通过实验测定不同时间溶液的电导率κt和起始溶液的电导率κ0，以κt对作图，也得一直线，从直线的斜率也可求出反应速率数k值。
如果知道不同温度下的反应速率常数k(T2)和k(T1)，根据Arrhenius公式，可计算出该反应的活化能E和反应半衰期。
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验报告
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验报告乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验报告引言：皂化反应是一种重要的有机化学反应，通过碱与酯的反应，生成相应的醇和盐。
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定是研究皂化反应动力学的关键实验之一。
本实验旨在通过测定乙酸乙酯与氢氧化钠溶液反应的速率常数，探究该反应的动力学特性。
实验方法：1. 实验器材准备：取得所需的实验器材，包括烧杯、移液管、试管、滴管等。
2. 实验液体制备：准备一定浓度的氢氧化钠溶液，并称取适量的乙酸乙酯。
3. 实验操作：将一定量的氢氧化钠溶液倒入烧杯中，加热至适宜的温度。
然后，将乙酸乙酯滴入溶液中，同时记录下滴加的时间。
在滴加过程中，用试管定期取出少量反应液，加入酚酞指示剂，观察颜色变化。
4. 数据记录：根据实验操作过程中的数据记录，计算出不同时间点下的反应物浓度。
实验结果：根据实验数据，我们得到了乙酸乙酯与氢氧化钠溶液反应的速率常数。
通过绘制反应物浓度与时间的关系曲线，我们可以观察到反应速率的变化趋势。
在实验过程中，我们还注意到了反应温度对反应速率的影响，并进行了相应的分析。
讨论与分析：根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 反应速率随时间的增加而逐渐减小，呈现出指数衰减的趋势。
这符合化学反应动力学中的经典理论，即反应速率与反应物浓度的指数关系。
2. 反应温度对反应速率有显著影响。
在实验过程中，我们可以观察到在较高温度下，反应速率更快，反应物浓度下降更迅速。
这是因为高温加快了反应物分子的碰撞频率和能量，从而促进了反应的进行。
3. 乙酸乙酯皂化反应的速率常数可以通过实验数据计算得出，并且可以用于描述该反应的动力学特性。
通过测定不同条件下的速率常数，我们可以进一步研究该反应的影响因素。
结论：通过本实验，我们成功测定了乙酸乙酯皂化反应的速率常数，并观察到了反应速率与时间、温度的关系。
这一实验为进一步研究皂化反应的动力学特性提供了基础数据。
同时，我们也意识到实验中可能存在的误差和改进的空间，例如实验条件的控制和数据处理的精确性等。
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定乙酸乙酯是一种常见的有机化合物，在化学实验室和工业生产中广泛应用。
了解乙酸乙酯的反应性质对于合成和应用都具有重要意义。
乙酸乙酯的皂化反应速率常数的测定是对其反应性质进行研究的一种方法。
皂化反应是指酯与碱反应生成相应的醇和盐。
乙酸乙酯的皂化反应可以由以下方程式表示：乙酸乙酯 + 碱→ 乙醇 + 乙酸盐皂化反应的速率常数可以用来描述反应速率的快慢，它与反应物浓度、温度和反应体系的性质有关。
因此，测定乙酸乙酯皂化反应速率常数可以帮助我们了解乙酸乙酯的反应性质以及控制其反应过程。
要测定乙酸乙酯皂化反应速率常数，首先需要准备一系列含有不同浓度的乙酸乙酯和碱溶液。
可以选择一种适当的碱，如氢氧化钠。
然后，将乙酸乙酯和碱溶液混合，并在一定的时间间隔内测量反应体系中乙醇生成的量。
根据乙醇生成的速率与反应物浓度的关系，可以计算得到乙酸乙酯皂化反应速率常数。
在实验过程中，可以通过不同方法来测量乙醇的生成量，如使用分光光度计、气相色谱仪或液相色谱仪等。
同时，为了保证实验的准确性，需要在一定温度下进行实验，并且控制实验条件的一致性。
在测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的过程中，还可以探究其他因素对反应速率的影响。
例如，可以研究不同温度下的反应速率，以了解温度对反应速率的影响。
此外，还可以改变反应体系中乙酸乙酯和碱的浓度，以探究浓度对反应速率的影响。
这些研究可以帮助我们更好地理解乙酸乙酯的反应性质，并为其应用提供参考。
乙酸乙酯的皂化反应速率常数的测定是对其反应性质进行研究的一种方法。
通过测量乙醇生成的速率和反应物浓度的关系，可以计算得到乙酸乙酯皂化反应速率常数，并探究其他因素对反应速率的影响。
这些研究有助于我们更好地理解乙酸乙酯的反应性质，并为其应用提供参考和指导。
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验报告
学号：201114120222基础物理化学实验报告实验名称：乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定应用化学二班班级 03 组号实验人姓名： xx同组人姓名：xxxx指导老师：李旭老师实验日期： 2013-10-29湘南学院化学与生命科学系一、实验目的：1、了解测定化学反应速率常数的一种物理方法——电导法。
2、了解二级反应的特点，学会用图解法求二级反应的速率常数。
3、掌握DDS-11A 型数字电导率仪和控温仪使用方法。
二、实验原理：1、对于二级反应：A+B →产物，如果A ，B 两物质起始浓度相同，均为a ，则反应速率的表示式为2)(x a K dtdx-= (1) 式中x 为时间t 反应物消耗掉的摩尔数，上式定积分得：xa x ta K -=·1 (2) 以t xa x~-作图若所得为直线，证明是二级反应。
并可以从直线的斜率求出k 。
所以在反应进行过程中，只要能够测出反应物或产物的浓度，即可求得该反应的速率常数。
如果知道不同温度下的速率常数k (T 1)和k (T 2)，按Arrhenius 公式计算出该反应的活化能E⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=122112)()(lnT T T T R T K T K E a （3） 2、乙酸乙酯皂化反应是二级反应，其反应式为：OH -电导率大，CH 3COO -电导率小。
因此，在反应进行过程中，电导率大的OH -逐渐为电导率小的CH 3COO -所取代，溶液电导率有显著降低。
对稀溶液而言，强电解质的电导率L 与其浓度成正比，而且溶液的总电导率就等于组成该溶液的电解质电导率之和。
如果乙酸乙酯皂化在稀溶液下反应就存在如下关系式：a A L 10= （4）a A L 2=∞ （5） x A x a A L t 21)(+-= （6）A 1，A 2是与温度、电解质性质，溶剂等因素有关的比例常数，0L ，∞L 分别为反应开始和终了时溶液的总电导率。
t L 为时间t 时溶液的总电导率。
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定
实验九 乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定1 前言实验目的测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数; 实验内容在30℃时,用电导率仪先测定 1mol ·L -1的NaOH 溶液的电导率,然后将20ml ·L -1的NaOH 溶液与20ml ·L -1的乙酸乙酯溶液混合,测定其电导率随时间的变化关系；然后将实验温度升高到37℃,重复上述实验; 实验原理对于二级反应A +B → 产物如果A,B 两物质起始浓度相同,均为a,则反应速率的表示式为2x -a ）（k dt dx = 1 式中：x 为t 时刻生成物的浓度;式1定积分得：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=)(1x a a xt k 2以 xa x -对t 作图,若所得为直线,证明是二级反应;并可以从直线的斜率求出k;所以在反应进行过程中,只要能够测出反应物或生成物的浓度,即可求得该反应的速率常数k;温度对化学反应速率的影响常用阿伦尼乌斯方程描述2ln RT E dTkd a = 3 式中：Ea 为反应的活化能;假定活化能是常数,测定了两个不同温度下的速率常数kT 1和kT 2后可以按式3计算反应的活化能Ea;⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=122112)()(lnT T T T R T k T k E a 4 乙酸乙酯皂化反应是一个典型的二级反应,其反应式为：反应系统中,OH -电导率大,CH 3COO -电导率小;所以,随着反应进行,电导率大的OH -逐渐为电导率小的CH 3COO -所取代,溶液电导率有显着降低;对于稀溶液,强电解质的电导率κ与其浓度成正比,而且溶液的总电导率就等于组成该溶液的电解质电导率之和;若乙酸乙酯皂化反应在稀溶液中进行,则存在如下关系式：a A 10=κ 5a A 2=∞κ 6x A x a A t 21)(+-=κ 7式中：A 1,A 2分别是与温度、电解质性质和溶剂等因素有关的比例常数；κ0、κt 、κ∞分别为反应开始、反应时间为t 和反应终了时溶液的总电导率;由式5—式7,得ax t ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=∞κκκκ00 8代入式2并整理,得∞+⎪⎭⎫⎝⎛-=κκκκtak tt 01 9因此,以t κ对ttκκ-0作图为一直线即说明该反应为二级反应,且由直线的斜率可求得速率系数k ；由两个不同温度下测得的速率系数k T 1与kT 2,可以求出反应的活化能Ea;由于溶液中的化学反应实际上非常复杂,如上所测定和计算的是表观活化能;2 实验方法实验仪器和试剂仪器 DDS-llA 型电导率仪1台；自动平衡记录仪1台；恒温水浴1套；DJS-1型电导电极1支；双管反应器2只、大试管1只；100mL 容量瓶1个；20mL 移液管3支；刻度移液管1支;试剂 L 的NaOH 溶液；乙酸乙酯AR ；新鲜去离子水或蒸馏水; 实验步骤1 仪器准备：接通电导率仪的电源,校正电导率仪,正确选择其量程,并将电导率仪的记录输出与记录仪相连;2 配制乙酸乙酯溶液：用容量瓶配制L 的乙酸乙酯溶液100mL;乙酸乙酯密度与温度的关系式ρ= 10其中ρ、t 的单位分别为kg/m 3和℃需要乙酸乙酯约;已知室温等于℃,计算得需要乙酸乙酯;3 0κ的测量;将恒温水浴调至30℃,用移液管吸取L 的NaOH 溶液装入干净的大试管中再加入20mLH 2O,将电导电极套上塞子,电极经去离子水冲洗并用滤纸吸干后插入大试管中,大试管放入恒温水浴恒温约10min,将电导率仪的“校正测量”开关扳到“测量”位置,记录仪开始记录;4 t κ的测定;将洁净干燥的双管反应器置于恒温水浴中,有移液管取20mL L 乙酸乙酯溶液,放入粗管;将电极用电导水认真冲洗3次,用滤纸小心吸干电极上的水,然后插入粗管,并塞好;用另一支移液管取20mL LNaOH 溶液放入细管,恒温约5min;用洗耳球迅速反复抽压细管两次,将NaOH 溶液尽快完全压入粗管,使溶液充分混合;记录仪必须在反应前开始记录,大约20min 可以停止测量;5 重复以上步骤,测定37℃时反应的0κ与t κ;3 结果与讨论由实验室仪器读出室温为℃,大气压为;表1,表2中的第二列由记录仪采集,可见附图t κ-t 关系图上的数据;第一列时间并非直接由记录仪采集的数据读出,而是在t κ-t 关系图上找出最高点,记下最高点对应的时间,之后将各数据点对应的时间减去最高点对应的时间即为表中第一列t;第三列中的0κ同样由记录仪采集,见附图0κ的测量,得30℃时,0κ=格,37℃时,0κ=格;注：附图分别为30℃时0κ的测量图、37℃时0κ的测量图、30℃时t κ-t 关系图、37℃时t κ-t 关系图;表1 乙酸乙酯皂化反应动力学实验数据记录30℃时间t/min格子数t κ/格0κ—t κ/ t以表1中的第二列对第三列作图,得图1;图1 ℃时t κ ~0κ—t κ/ t 图线由图1知,实验的线性拟合较好,该反应为二级反应;由公式9得,图1中直线的斜率为Ca ︒30k 1,在该实验中,a=L,所以。
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ln k ln A - Ea RT
式中： Ea 为阿累尼乌斯活化能或反应活化能； A 为指前因子； k 为速率常数。
实验中若测得两个不同温度下的速率常数，就很容易得到
ln kT2
Ea T2 -T1
kT1 R T1T2
由上式就可以求出活化能 Ea 。
式计算：
/(kg m 3 ) 924.54 1.168 (t /℃) 1.95 10－3 (t /℃)2
配制方法如下：在 100ml 容量瓶中装 2/3 体积的水，用 0.2ml 刻度移液管吸取所需乙酸 乙酯的体积，滴入容量瓶中，加水至刻度，混匀待用。 2.仪器和药品准备
检查仪器药品，接通电源。设定恒温槽温度为 20℃（可根据实际情况调整），用稀释一 倍的氢氧化钠溶液调电导率仪指针在大约五分之四满刻度的位置（注意实验过程中不准在调 指针位置），并接通相应设备电源，准备数据采集。 3.测量
化工系 任婷唯 2009011855
实验九 乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定
姓名：任婷唯 学号：2009011855 同组实验者： 于新宇
实验日期：2011.9.30
提交实验报告日期：2011.9.30
实验教师： 张亚玲
1. 引言 1.1 实验目的
1. 学习测定化学反应动力学参数的一种物理化学分析方法——电导法。 2. 了解二级反应的特点，学习反应动力学参数的求解方法，加深理解反应动力学特征。 3. 进一步认识电导测定的应用，熟练掌握电导率仪的使用方法。
2. 实验操作 2.1 实验药品，仪器型号及测试装置示意图
实验药品：0.02mol·dm-3NaOH 标准溶液（此浓度仅为大概值，具体值需实验前准确
滴定）；0.01mol·dm-3NaAc 溶液（此浓度值为 NaOH 标准溶液的一半）；乙酸乙酯（AR）； 新鲜去离子水或蒸馏水。
实验仪器：计算机及接口一套（或其他电导数据记录设备）；DDS-11A 型电导率仪一台； 恒温槽一套；混合反应器 3 个；电导管 2 个；20ml 移液管 2 支；10ml 移液管 2 支；0.2ml 移液管 1 支；100ml 容量瓶 1 个；洗耳球一个。
乙酸乙酯皂化反应是一个典型的二级反应，
CH3COOC2H5 + NaOH CH3COONa + C2H5OH
t=0 时，
c0
c0
0
0
t=t 时，
c0 x c0 x
x
x
t=∞时，
0
0
x c0
x c0
设在时间 t 内生成物的浓度为 x ，则反应的动力学方程为
化工系 任婷唯 2009011855
1.2 实验原理
反应速率与反应物浓度的二次方成正比的反应为二级反应，其速率方程式可以表示为
将上式积分可得动力学方程：
dc dt
k2c2
c dc t
-
c c0
2
0 k2dt
11 c - c0 k2t
式中：c0 为反应物的初始浓度；c 为 t 时刻反应物的浓度；k2 为二级反应的反应速率常 数。将1 / c 对 t 作图应得到一条直线，直线的斜率即为 k2 。
电导率的主要因素。
乙酸乙酯的不同温度下反应速率常数：
Excel 拟合：
温度/℃
23.9
27.0
30.2
速率系数
0.04917
0.05862
0.06925
/( L/(mol·s))
电脑自带软件拟合：
温度/℃
23.9
27.0
30.2
速率系数
0.05903
0.07026
0.08273
/( L/(mol·s))
0.9994
30.2 0.06925
0.9991
30.2 0.08273
0.9991
3.2.2 计算反应所需的活化能
ln k ln A - Ea
根据公式
RT ，用 excel 进行最小二乘法的线性拟合，即可得到反应所需的
活化能 E。 则 E=40722J/mol，线性拟合的相关度 R 为 0.9998 如果使用实验室计算机自带的软件进行拟合，得到如下结果： E=40146J/mol。
可得:
x
0 -t 0 -
- c0
有以上两式得：
k2
t
1 c0
0 -t t -
整理上式得到
t -k2c0 (t - )t 0
以t 对 (t - )t 作图可得一直线，直线的斜率为 -k2c0 ，由此可以得到反应 速率系数 k2 。
溶液中的电导（对应于某一电导池）与电导率成正比，因此以电导代替电导 率，上式也成立。本实验既可采用电导率仪，也可采用电导仪。
升高温度 3℃，重复以上步骤测定反应电导率的变化，直到 30℃左右。
3. 实验结果与讨论 3.1 原始实验数据
NaOH 浓度：0.01899mol/L 配置的乙酸乙酯密度 896.015g/L
化工系 任婷唯 2009011855
温度/℃ 醋酸的平均电导率
/(us/cm)
23.9 814.3
27.0 862.3
1991 年。 [4] 淮阴师范学院化学系，《物理化学实验》，p. 141-148，高等教育出版社，2002 年。 [5] 朱文涛，《物理化学（下册）》 清华大学出版社 1995 [6] 贺德华、麻英、张连庆，《基础物理化学实验》，高等教育出版社，2008
6. 附录 思考题 1. 配制乙酸乙酯溶液时，为什么在容量瓶中要先加入部分蒸馏水？ 乙酸乙酯具有挥发性，所以要在容量瓶中加入部分蒸馏水，使加入的
乙酸乙酯能够立刻稀释，避免其挥发导致导致乙酸乙酯大量损失，浓度下降较
化工系 任婷唯 2009011855
大，影响测量的准确性。
2. 为什么乙酸乙酯和 NaOH 溶液浓度必须足够稀?请推导出公式 ĸ0=A1c0 中 A1 的表达式，从而说明其为常数的条件。
溶液的电导率实际上是受离子间相互作用的影响的。只有当溶液的浓度很稀时，才可 以忽略离子间的相互作用，溶液的电导率与溶液浓度成正比。离子的电迁移率是独立的。
速率常数。
温度/℃
23.9
27.0
速率系数
0.04917
0.05862
/( L/(mol·s))
相关系数 R
0.9984
0.9995
如果使用实验室的计算机自带的软件进行拟合，得到的结果如下：
温度/℃
23.9
27.0
速率系数
0.05903
0.07026
/( L/(mol·s))
相关系数 R
0.9983
4. 预先单独用 NaOH 溶液来调整电导率仪有何作用？
在实验前单独用 NaOH 溶液调整电导率仪可以减小相对误差，另外考虑到实验数据处 理时电导率的数值可在拟合直线步被约去，所以之前调整不会对实验产生影响。
5. 混合反应器的设计思想是什么?请提出其它的混合方法。
设计思想：运用气压差将两溶液混合，从而保证了反应自始至终在恒温下进行。 其他方法：还可以用胶皮管将两锥形瓶连接，当温度恒定后反转其中一瓶，使其液位高于另 一瓶中液位，从而将两溶液混合。
3.3 讨论分析
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总体来说实验进行的比较顺利，利用测定的数据较好的得到了不同温度下反应速率常数 以及反应所需的活化能。但是实验中有以下几点值得注意：
1.反应前应该用点到点击初步测定各种溶液的电导率是否在正常范围内，一般而言，乙 酸乙酯溶液和去离子水的电导率都很低，而且十分接近，而 NaOH 溶液的电导率特别大。 如果出现异常，应该及时排查问题。
2.在进行混合乙酸乙酯和 NaOH 溶液的操作时，应该操作迅速，使混合均匀，特别注意 不要让电极壁沾有气泡，这样可能会导致测出的电导率出现很大的波动。
但是，对于本次实验，发现使用 excel 和实验室计算机拟合的结果并不一样，认为是拟 合方法不同造成的。
4.结论
通过测定，电导率和反应速率常数都会随着温度的升高而变大，这说明温度是影响溶液
dx dt
k2 (c0
-
x)2
1x k2 t c0 (c0 - x)
本实验使用电导法测量皂化反应进程中电导率随时间的变化。设0 、t 和 分
别代表时间为 0、 t 和 （反应完毕）时溶液的电导率，则在稀溶液中有：
0 A1c0
A2c0
t A1(c0 - x) A2 x
式中 A1 和 A2 是与温度、溶剂和电解质的性质有关的比例常数，由上面的三式
将混合反应器（如图 1 所示）置于恒温槽中，用 20ml 移液管移取氢氧化钠标准溶液于 1 池中，再移取 20 ml 乙酸乙酯溶液于 2 池中，将电导电极插入 2 池，恒温约 10 分钟，用 洗耳球使 1、2 池中溶液混合均匀并立即开始电导数据采集，约 20 分钟后即可停止实验。
取适量醋酸钠溶液于电导管中，插入电导电极，恒温后测定醋酸钠溶液的电导率 К∝。 （应多次测量，直到显示数据没有太大变化为止）
30.2 927.2
由于原始数据较多，这里以作图的形式给出三个温度下反应速率随时间的变化曲线。
化工系 任婷唯 2009011855
从图上我们可以看出，反应速率会随着时间的变化而下降。
3.2 计算的数据、结果
3.2.1 计算不同温度下的反应速率常数
根据公式t -k2c0 (t - )t 0 ,用 excel 进行最小二乘法的数据拟合，即可得到反应
6. 如何用化学方法来测定此反应速率常数？
可以定时取样，迅速加入过量且定量盐酸，然后用碱返滴定。由于醋酸电离常数很小（约 1.8×10-5），因此能够与盐酸区分，从而推知原溶液中剩余的 NaOH 量。对时间拟合即可求出 速率系数。