实验七乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定.doc

实验七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、目的及要求
1、测定皂化反应中电导的变化,计算反应速率常数。
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、熟悉电导率仪的使用。
二、原理
乙酸乙酯的皂化反应为二级反应:
CH3COOC2H5+NaOH=CH3COONa+C2H5OH
在这个实验中,将CH3COOC2H5和NaOH采用相同的浓度,设a为起始浓度,同时设反应时间为t时,反应所生成的CH3COONa和C2H5OH的浓度为x,那么CH3COOC2H5和NaOH的浓度为(a-x),即
CH3COOC2H5+NaOH= CH3COONa+ C2H5OH
t=0时, a a 0 0
t=t时, a-x a-x x x
t→∞时, 0 0 a a
其反应速度的表达式为:
dx/dt=k(a-x)2
k—反应速率常数,将上式积分,可得
kt=x/[a(a-x)] *
乙酸乙酯皂化反应的全部过程是在稀溶液中进行的,可以认为生成的CH3COONa是全部电离的,因此对体系电导值有影响的有Na+、OH-和CH3COO-,而Na+、在反应的过程中浓度保持不变,因此其电导值不发生改变,可以不考虑,而OH-的减少量和CH3COO-的增加量又恰好相等,又因为OH-的导电能力要大于CH3COO-的导电能力,所以体系的电导值随着反应的进行是减少的,并且减少的量与CH3COO-的浓度成正比,设L0—反应开始时体系的电导值,L∞—反应完全结束时体系的电导值,Lt—反应时间为t时体系的电导值,则有
t=t时, x=k'(L0-Lt)
t→∞时, a=k'(L0-L∞)
k'为比例系数。
代入*式得
Lt=1/ka×[(L0-Lt)/t]+ L∞
以Lt对(L0-Lt)/t作图,得一直线,其斜率为1/ka,由此求得k值。
三、实验仪器和试剂
恒温水浴一套,电导率仪一台,秒表一只,羊角型电导池一支,移液管一支,试管一只,移液管(10mL)二只,移液管(2mL带刻度)一只,容量瓶(50mL)一只,容量瓶(1000mL)一只, NaOH溶液,乙酸乙酯(),)。
K1:电源开关 K4:校正调节 K7:电极常数调节
K2:高周、低周开关 K5:量程选择开关 C1:电极插口
K3:校正、测量开关 K6:电容补偿调节 C2:10毫伏输出
四、实验步骤
1. 溶液的配制
1. 1氢氧化钠溶液的配制
用移液管吸取10 mL NaOH标准溶液于50mL容量瓶中稀释至刻度,摇匀。
1. 2乙酸乙酯的配制(4组配1瓶)
乙酸乙酯的毫升数=[(NaOH标准溶液浓度/5)×]/
先取500mL蒸馏水加入1000mL容量瓶中,加入计算所得的乙酸乙酯的毫升数,加水稀释至刻度摇匀。
2. 将恒温槽的温度调至25℃
,看设定温度的黄字如果是25℃可不调,直接打开电源即可(如果不是25℃