乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验报告29028

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

、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

式中x 为时间t 反应物消耗掉的摩尔数，上式定积分得：

以 x

~ t 作图若所得为直线，证明是二级反应。并可以从直线 a -x

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

E =ln

K (T 2

)

R T 1T 2

(3)

a

K (T 1)

T 2 -T 1

2、乙酸乙酯皂化反应是二级反应，其反应式为：

dt = K (a - x )

(1)

1x K = 1·

x ta a - x

(2)

OH-电导率大，CH3COO-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： L = Aa （ 4 ）

L = A 2 a

（ 5 ） L = A (a - x ) + A x （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，L 0 ，

L 分别为反应开始和终了时溶液的总电导率。 L t 为时间t 时溶液的总 电导率。由（4），（5），（6）三式可得： x = L 0 -L t

L 0 - L

·a 代入（2）式得： 1 L 0 - L t

t ·a L t -L

7）

重新排列即得： L t = a 1·k L 0 -t Lt +L

三、实验仪器及试剂 DDS-11A 型数字电导率仪 1 台（附铂黑电极 1 支），恒温槽 1 台， 秒表 1 只，电导池 3 支，移液管 3 支；0.0200mol ／L 乙酸乙酯（新配

的），O.0200mol ／L 氢氧化钠（新配的）

四、简述实验步骤和条件：

1、调节恒温槽为所测温度 25℃。

2、L0的测量：分别取 10mL 蒸馏水和 10mL0.0200mol/L 的 NaOH 溶液，加到洁净、干燥的叉形管电导池中充分混合均匀，置于恒温槽中恒温 15min。用 DDS-11A 型数字电导率仪测定上述已恒温的 NaOH 溶液的电导率即为L0 。

3、L t的测量：在另一支叉形电导池直支管中加 10mL 0.0200mol/L CH3COOC2H5，侧支管中加入 10mL 0.0200 mol/L NaOH，并把洗净的电导电极插入直支管中。在恒温情况下，混合两溶液，同时开启停表，记录反应时间（注意停表一经打开切勿按停，直至全部实验结束），并在恒温槽中将叉形电导池中溶液混合均匀。在 60min 内分别测定 6min、9min、12min、15min、20min、25min、30min、35min、40min、 50min、60min 时的电导率L t。

作L t～L0- L t直线关系图，从斜率求出反应速率常数Ｋt t

五、实验数据及现象的原始记录

温度25℃ L

0=2.07ms·cm-1

L t～L0-t L t

k =12.9068 min-1；反应温度T1=25℃而反应速率常数K = 1，所以a·k

K=1/(12.9068 min-1×0.0200mol·L-1)=3.8739L·mol-1·min-1

六、讨论（主要内容是：○1 误差分析；○2 实验中异常现象处理；○3 对本实验的改进意见；○4 回答思考题。）：误差分

析造成本实验误差的主要原因可能有：

1、恒温槽的温度不稳定，致使实验的结果存在一定的误差；

2、乙酸乙酯配置太久，部分挥发掉了,致使实验出现较大的偏差；

3、经过多次读数，误差比较大；

4、系统本身存在的偶然误差。

注意事项

1. 实验温度要控制准确

2. 切勿触及铂电极的铂黑

3.乙酸乙酯溶液和NaOH 溶液浓度必须相同。

4.配好的NaOH 溶液要防止空气中的CO2气体进入。

5.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。

回答思考题

1、酸溶液所用的水中含有不与反应物生成物发生反应的电解质, 对测定的结果有无影响？

答: 存在一定的影响。因为反应速率常数的值与反应条件如温度、催化剂、溶剂等有关，而杂质的存在影响了反应物的浓度，因而对实验结果存在一定的影响。

2、各溶液在恒温和操作过程中为什么要盖好？

答：因为温度升高，溶液的挥发度增大，将溶液盖好是为了减少其挥发，保证溶液的浓度不变；此外，NaOH 溶液很容易与空气中的CO2 反