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
0.2mL，加水至刻度、设定”按钮按至“设定”位置，观察设定温度℃，调节“温度设置”旋钮，调节温度为30.00℃），用移液管量取NaOH和蒸馏水各25mL加入100mL锥形瓶中，混合均匀后置于恒温槽中。
恒温10min后测电导率G0。
测定方法：打开数显电导率仪，将电极插入电导池中进行测量即可。
此时电导率仪显示数字就是G0的值。
注意事项：电导率仪的电极须用蒸馏水冲洗擦干后方可使用；不可用力擦拭，防止电极上的铂黑脱落。
4、G t的测定将25mLNaOH和25mL乙酸乙酯分别加入电导池中（两种溶液不可混合）。
恒温10min后将两种溶液混合，同时用秒表记录反应时间。
并在两管中混合3~5次。
把电极插入立管中，并在5、10、15、20、25、30min分别读取电导率G t。
5、调节恒温水浴温度为40℃，按照步骤4的操作测定G0、G t。
6、实验结束后，关闭恒温水浴与电导率仪的电源；洗净电导池；用蒸馏水淋洗电导电极，并用蒸馏水浸泡好。
五、数据处理1、将t、G t、G0－G t及（G0－G t）/t等数据列于下表：实验温度：气压：G0:t/m in Gt/(ms∙cm-1)(G-Gt)/(ms∙cm-1)[G-Gt/t]/(ms∙cm-1∙min-1)5 1.793 0.141 0.070510 1.700 0.234 0.058515 1.612 0.322 0.053720 1.506 0.428 0.047625 1.425 0.509 0.042430 1.361 0.573 0.03822、以G t对（G0－G t）/t作图，由所得直线斜率，求出反应速率常数k。
3、求出反应的活化能。
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.学习电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的原理和方法以及活化能的测定方法；2.了解二级反应的特点，学会用图解计算法求二级反应的速率常数；3.熟悉电导仪的使用。
二、实验原理（1）速率常数的测定乙酸乙酯皂化反应时典型的二级反应，其反应式为：CH 3COOC 2H 5＋NaOH = CH 3OONa ＋C 2H 5OHt=0 C 0 C 0 0 0t=t Ct Ct C 0 - Ct C 0 -Ct t=∞ 0 0 C 0 C 0速率方程式 2kc dtdc=-，积分并整理得速率常数k 的表达式为： t0t0c c c c t 1k -⨯=假定此反应在稀溶液中进行，且CH 3COONa 全部电离。
则参加导电离子有Na＋、OH －、CH 3COO －,而Na ＋反应前后不变，OH －的迁移率远远大于CH 3COO －，随着反应的进行，OH － 不断减小，CH 3COO －不断增加，所以体系的电导率不断下降，且体系电导率（κ）的下降和产物CH 3COO －的浓度成正比。
令0κ、t κ和∞κ分别为0、t 和∞时刻的电导率，则：t=t 时，C 0 –Ct=K （0κ-t κ） K 为比例常数 t→∞时，C 0= K （0κ-∞κ） 联立以上式子，整理得：∞+-⨯=κκκκtkc 1t00t 可见，即已知起始浓度C 0，在恒温条件下，测得0κ和t κ，并以t κ对tt0κκ-作图，可得一直线，则直线斜率0kc 1m = ，从而求得此温度下的反应速率常数k 。
（2）活化能的测定原理： )11(k k ln21a 12T T R E -= 因此只要测出两个不同温度对应的速率常数，就可以算出反应的表观活化能。
三、仪器与试剂电导率仪 1台 铂黑电极 1支 大试管 5支 恒温槽 1台 移液管 3支氢氧化钠溶液（0.02mol/L ） 乙酸乙酯溶液（0.02mol/L ） 四、实验步骤1.标定NaOH 溶液及乙酸乙酯溶液的配制计算标定0.023/dm mol NaOH 溶液所需的草酸二份，放入锥形瓶中，用少量去离子水溶解之，标定溶液。
实验11乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定
1780 lg K 0.00754 T 4.54 T
乙酸乙酯皂化反应的活化能: Ea=27.3KJ/mol
实验结果与讨论
⑴结果：实测值为Ｅa= ⑵计算实验偏差： ⑶分析产生偏差的原因： ⑷有何建议与想法？
注意事项：
1.电导率仪要进行温度补偿及常数校正； 2.反应液在恒温时都要用橡胶塞子盖好； 3.混合过程既要快速，又要小心谨慎，不 要把溶液挤出反应管； 4.严格控制恒温的温度，因为反应过程温 度对反应速率常数影响很大； 5.严格配制溶液的浓度，保证氢氧化钠与 乙酸乙酯的浓度相等，否则反应速率常 数计算公式将发生变化。
积分得：
1 1 Kt c0 x c0
dx K (C0 x) 2 dt
-------------（1）
本实验采用电导法测量皂化反应中电 导L随时间t的变化。设L0、Lt、L∞分别代 表时间为0、t、∞时溶液的电导。在稀溶 液下，乙酸乙醋皂化反应，在不同反应时 刻，其电导率与浓度的满足以下关系：
实验原理
乙酸乙酯皂化反应是个典型的二级反 应。设反应物起始浓度均为C0，经时间t 后产物的浓度为x。
CH3COOC2 H5 NaOH CH3COONa C2 H5OH t=0 C0 C0 0 0 t=t C0-x C0 -x x x t=∞ 0 0 C0 C0
该反应的速率方程为：
0.924541.168103 t 1.95106 t 2
式中：密度ρ的单位为g/ml; 温度t的单位为℃。
用移液管量取20ml0.02mol/LNaOH溶液和 20ml蒸馏水放于100ml烧杯中，混均后倒 入大试管中（盖上橡皮塞）。 在反应管的小管中加入20ml0.02mol/L乙 酸乙醋溶液，大管中加入20ml0.02mol/L NaOH溶液（均盖上橡皮塞）。 把它们同时放入恒温槽中，恒温15分钟。
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。
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
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。
实验四、乙酸乙酯皂化反应速度常数的测定
实验四、乙酸乙酯皂化反应速度常数的测定一、实验原理皂化反应是指脂类与碱在水溶液中作用生成皂的化学反应，其反应方程式为：脂肪酸酯 + 碱→ 皂 + 甘油其中，脂肪酸酯是由脂肪酸和甘油酯化合成的，碱是一种能与脂肪酸酯中的酸性氢离子反应的化学物质，通常用氢氧化钠（NaOH）作为碱催化剂。
乙酸乙酯为一种脂肪酸酯，在碱的催化下进行皂化反应时，反应速度较慢，需要一定的时间才能完全反应。
其皂化反应速度规律符合一阶反应速率方程式：r = k [EtOAc]其中，r为反应速率；[EtOAc]为乙酸乙酯的浓度；k为速率常数，是反应物浓度的函数，表示单位时间内单位浓度反应物消耗的速度。
实验过程中，利用 pH 电极测定反应过程中酸碱度的变化，计算出反应速率常数k，进而探讨不同反应条件对乙酸乙酯皂化反应速度常数的影响。
二、实验材料和仪器1. 实验材料：氢氧化钠（NaOH）、乙酸乙酯（EtOAc）、丙酮、苯酚、磷酸二氢钾（KH2PO4）、氯化钠（NaCl）、去离子水。
恒温浴，磁力搅拌器，pH计。
三、实验步骤1. 将500 mL 反应瓶清洗干净，加入适量去离子水，连接恒温浴器，将温度调至25℃。
2. 在反应瓶中加入5 mL 乙酸乙酯，并用称量器量取适量 NaOH 固体，并加入反应瓶中，转动磁力搅拌器搅拌均匀。
3. 用 pH 电极测试反应溶液的初始 pH 值，然后每隔10s测定一次，测定10min，记录数据。
4. 重复以上实验，调整反应温度为30℃、35℃、40℃、45℃、50℃，分别记录反应过程中的 pH 值和时间的关系。
5. 计算每个温度下乙酸乙酯皂化反应速度常数k。
四、实验数据处理与分析1. 数据处理根据 pH 值的变化确定反应速率，即ΔpH = pHt – pH0其中，pHt为第t次测定时的 pH 值，pH0为初次测量时的 pH 值。
由于反应时间较短，反应溶液中 NaOH 没有完全被消耗，所以需要校正 NaOH 的浓度。
乙酸乙酯皂化反应速率常数测定
乙酸乙酯皂化反应速率系数测定姓名：张腾 学号：2012011864 班级：化21同组人姓名:田雨禾 实验日期：2014年10月23日 提交报告日期：2014年10月30日指导教师： 麻英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。
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22dc-=k c dt（1） 将（1）积分可得动力学方程：ct 22c 0dc -=k dt c⎰⎰ （2） 2011-=k t c c （3） 式中： 为反应物的初始浓度；c 为t 时刻反应物的浓度； 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 。
对于大多数反应，反应速率与温度的关系可以用阿累经验方程式来表示：aE ln k=lnA-RT（4） 式中： 乌斯活化能或反应活化能；A 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21T a 21T 12k E T -T ln=k R T T ⎛⎫ ⎪⎝⎭（5） 由（5）就可以求出活化能 。
乙酸乙酯皂化反应是一个典型的二级反应，325325CH COOC H +NaOH CH COONa+C H OH →t=0时， 0c 0c 0 0 t=t 时， 0c -x 0c -x x x t=∞时， 0 0 0x c → 0x c → 设在时间t 内生成物的浓度为x ，则反应的动力学方程为220dx=k (c -x)dt （6） 2001xk =t c (c -x)（7）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κ 、κ 和κ 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：010=A c κ20=A c κ∞t 102=A (c -x)+A x κ式中A 1和A 2是与温度、溶剂和电解质的性质有关的比例常数，由上面的三式可得0t0-x=-c -κκκκ∞ （8）将（8）式代入（7）式得：0t20t -1k =t c -κκκκ∞（9）整理上式得到t 20t 0=-k c (-)t+κκκκ∞ （10）以κ 对 κ κ作图可得一直线，直线的斜率为 ，由此可以得到反应速率系数 。
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工程学院物理化学实验报告—
实验名称乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定
一、实验目的
1.了解用电导法测立乙酸乙酯皂化反应速率常数和活化能：
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.掌握电导率仪的使用方法。
二、实验原理
1.二级反应动力学方程
A 4• B-＞产物
t=0 a a
t=t a-x a-x
-dc A/dt=-d(a-x)/dt=dx/dt=k(a-x) (2.9.1)
定积分得：kt=x/a(a-x) (2.9.2)
以x/(a-x)对t作图，若所得为一直线，证明是二级反应，由斜率即可求出反应速率常数k值如果知道不同温度下的速率常数k(T】)和k(T2),按阿仑尼乌斯方程计算岀该反应的活化能Ea«Ea=ln( k(T2)/k(TJ) xRTi T2/ (T2-T J)(2.93)
2.乙酸乙酯皂化反应是二级反应，反应式为：
CH3COOC2H5+NaOH T CH3COONa+ C2H5OH
t=0a a00
t=t a-x a-x X X
(Toe00a a
iq)=Ara K QO=A2 * a K l=Ai(a-x)+A2x
由上三式得：x=(Ku-K()a/ (KO-K«)>代入式(2.9.2),得
K=(KO-Kl) /ta(Ki-Kx) (2.9.4)
重新排列得：Z N KO-K O/kat g (2.9.5)
因此，以z对(KO-K.) /t作图为一直线即为二级反应，由斜率即可求岀反应速率常数k值: 由两个不同温度下测得的速率常数k(「)和k(T2),按式(2.93)计算出该反应的活化能Ea.
三、仪器和试剂
1.仪器：数字电导率仪1台，恒温水槽1套，叉形电导管2只，移液管（10ml,胖肚）3根;
2.药品：乙酸乙酯标准溶液（0.0212 mol-dnr3）, NaOH标准溶液（0.0212 mol dml。
四、实验步
1.调节恒温槽
调肖温度为25°C,同时电导率仪提前打开预热。
2.Ko的测定
分别取10ml蒸餾水和10ml NaOH标准溶液，加到洁净干燥的叉形管中充分混匀，然后将其置于
25°C恒温槽中，恒温5min,并接上电导率仪，测其电导率值心。
3.z的测定
在另一支叉形管的直支管中加10ml CH3COOC2H5标准溶液，侧支管中加10ml NaOH标准溶液，放入25°C恒温5min后，将其混合均匀并立即记时，同时用该溶液冲洗电极三次，开始测
量其电导率值（由于反应为吸热反应，开始时会有所降低，因此一般从第6min开始读数）当反
应进彳亍6min, 9min, 12min, 15min, 20min, 25min, 30min, 35min, 40min时各测电导率一次,记录电
导率M及时间t。
反应结束后，倾去反应液，洗净电导池及电极，将钳黑电极浸入蒸慵水中。
4.调节恒温槽温度为35°C,重复上述步骤测左其心和M ,但在测圮时是按照进行4min, 6min, 8min.
10min, 12min, 15min> 18min, 21 min, 24 min, 27min, 30min 时测其电导率。
五、数据记录与处理
室温：24.9C 大气压力：100.46 kPa
初始浓度:C CH3COOC2H5=0.0212 mol・ dm' C Naon=0.0212mol dnr3
,
1900「Array
V = A * B * X
Parameter Ualue Error
A 707.26269 10.24174
B 11.35008 0・16709
V = A + B * X
Parameter Ualue Error
A 933.52215 8.26009
B 5.95047 0.07728
•••由两幅图中易得25°C时直线斜率ki=l 1.35008, 35°C时直线斜率k2=5.95047,
则k(Ti)=l/( kiXCCH1COOC2H5 )=1-H11.35008x0.0212)=4.16；
k(T2)= 1^(5.95047x0.0212)=7.93
•••根据式(2.93), Ea=ln( k(T2)/ k(Ti)) xR h T2/ (T2-T I)得：
Ea=ln(7.93^4.16) x8.314 x298.15 x30& 15X0=49.28 kJ/moI
六、注意事项
⑴乙酸乙酯溶液和NaOH溶液浓度必须相同。
(2)由于乙酸乙酯易挥发，故称量时应在称量瓶中准确称取，并需动作迅速。
(3)乙酸乙酯溶液需临时配制，配制时动作要迅速，以减少挥发损失。
(4)在测左心时，所用的蒸馆水最好先煮沸，以除去二氧化碳：25°C和35°C的KO测左中，溶液须更
换。
七、结果与讨论
1、实验所测得的乙酸乙酯皂化反应在25°C和35C时的速率常数分别为：
K (298. 15)=4. 16 (mol*m-3)】*S '
K (308. 15)=4. 16 (mol*m-3) *S
该反应的活化能为Ea=49.28 kJ/mol
2.误差分析
在该实验过程中，存在仪器本身的误差，也存在移液过程中造成的误差，同时还存在数据处理方面产生的误差。
误差具体来源可能有：
(1)、没有严格按照实验步骤进行。
(2)、电导池未清洗干净。
(3)、移液过程中，液体与移液管的刻度线不水平。
八、思考题
1、为何本实验要在恒温条件下进行，而且NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液混合前还要预先恒温？答：a、因为反应速率与温度有关，温度每升髙10a C,反应速率约增加2〜4倍。
同时电导值也与温度有关，所以实验过程中须恒温。
b、NaOH和CH3COOC2H5溶液混合前要预先恒温，以确保反应在实验温度下进行。
2、如果NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液的起始浓度不相等，试问应怎么汁算？
答：需按k=一1一In伙二2计算k值。
式中x= ©7 a (a为两溶液中浓度较低的l(a-b) a(b - x) K0-K
W 一个溶液的浓度)。
X的表达式推导如下：
设NaOH的起始浓度为a, CH3COOC2H5起始浓度为b,且a<b,则有：
NaOH+CH3COOC2H5 ——> CHsCOONa+CHOH
t=0Q b00
t=t a—x b—x X X
t = 80b—a a a
又因为强电解质稀溶液的电导率与其浓度成正比，故有：
K o=Ai a：K 8=A2 a；K i=Ai(a—X)+A? X
A H A2是与温度、溶剂、电解质NaOH及CHjCOONa的性质有关的比例常数。
K o _ J
联立上述三个式子,
可得岀：x= K’_K
3、如果NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液为浓度，能否用此法求k值？为什么？
答：不能。
因为在推导时，前提条件是强电解质的稀溶液，只有溶液浓度足够稀时，才能保证浓度与电导有正比关系。
一般NaOH和CH3COOC2H5溶液的浓度为0.0200 mol-dm
3为宜，若浓度过低，则因电导变化太小，测量误差大。