乙酸乙酯皂化反应实验报告

浙江万里学院生物与环境学院化学工程实验技术实验报告

实验名称：乙酸乙酯皂化反应

一、实验预习（30分）

1．实验装置预习（10分）＿＿＿＿＿年＿＿＿＿月＿＿＿＿日

指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩

2．实验仿真预习（10分）＿＿＿＿＿年＿＿＿＿月＿＿＿＿日

指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩

3．预习报告（10分）

指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩

（1）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．掌握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超级恒温水槽。

（2）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，G t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G t和起始溶液的电导值G0，然

后以G t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。

（5）

（3）简述实验所需测定参数及其测定方法：

根据此公式，再利用MATLAB软件处理数据。

（4）实验操作要点：

1．配制溶液

配制与NaOH准确浓度（约0.1000mol·L-3）相等的乙酸乙酯溶液。其方法是：找出室温下乙酸乙酯的密度，进而计算出配制250mL0.1000mol·L-3（与NaOH准确浓度相同）的乙酸乙酯水溶液所需的乙酸乙酯的毫升数V，然后用lmL移液管吸取VmL乙酸乙酯注入250mL容量瓶中，稀释至刻度，即为0.1000mol·L-3的乙酸乙酯水溶液。

2．调节恒温槽

将恒温槽的温度调至（25.0±0.1）℃［或(30.0±0.1)℃］，恒温槽的使用见仪器说明书。

3．调节电导率仪

每次测定电导率前，都要用少量蒸馏水将恒温夹套反应池和电极洗净，并用滤纸吸干。注意每次洗涤恒温夹套反应池时不要将通恒温水的胶管拆除。电导率仪的使用如图所示。

4．溶液起始电导率κ0的测定

分别用2支移液管吸取25mL0.1000mol ·L -3的NaOH 溶液和同数量的蒸馏水，加入恒温夹套反应池 (盖过电极上沿约2cm)，恒温约15min ，并开启磁力搅拌器搅拌，然后将电极插入溶液，测定溶液电导率，直至不变为止，此数值即为κ0。

5．反应时电导率κt 的测定

用移液管移取25mL0.1000mol ·L -3的CH 3COOC 2H 5，加入干燥的25mL 容量瓶中，用另一只移液管取25mL0.1000mol ·L -3的NaOH ，加入另一干燥的25mL 容量瓶中。将两个容量瓶置于恒温槽中恒温15min 。同时，将恒温夹套反应池中测试过的废液倒入废液烧杯中，用蒸馏水水洗净恒温夹套反应池，滤纸吸干；电极用蒸馏水洗净，并用滤纸吸干。开启磁力搅拌器，将恒温好的分别装有NaOH 溶液与CH 3COOC 2H 5溶液的2个容量瓶从恒温槽中取出，打开盖子，迅速、同时将2个容量瓶中的溶液倒入恒温夹套反应池中(溶液高度同前)，

（（（2）量程开关拨至20mS 档

温度补偿旋钮3）调节常数校正旋纽，使显示值为电极的标称值（1）打开电源开关

4）功能开关拨至电导档，进行测量

同时开动停表（记录反应的开始时间），并将电极插入恒温夹套反应池溶液中，测定溶液的电导率κt，在4min、6min、8min、10min、12min、15min、20min、25min、30min、35min、40min各测电导率一次，记下k t和对应的时间t。

6．另一温度下κ0和κt的测定

调节恒温槽温度为(35.0±0.1)℃［或(40.0±0.1)℃］。重复上述4、5步骤，测定另一温度下的κo和κt。但在测定κt时，按反应进行4min、6min、8min、10min、12min、15min、18min、21min、24min、27min、30min测其电导率。实验结束后，关闭电源，取出电极，用电导水洗净并置于电导水中保存待用。

二、实验操作及原始数据表（20分）

恒温槽温度：20.7℃

恒温槽温度：60.3℃

三、 数据处理结果（30分）

1、由∞+-⋅=

κκκκt

ak tt

t 01方程 以κt 对

t

t

κκ-0作图，从直线的斜率也可求出反应速率数k 值。

恒温槽温度：20.7℃