乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測定

1、乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測定一、目的及要求 1、測定皂化反應(yīng)中電導(dǎo)的變化，計(jì)算反應(yīng)速率常數(shù)。 2、了解二級(jí)反應(yīng)的特點(diǎn)，學(xué)會(huì)用圖解法求二級(jí)反應(yīng)的速率常數(shù)。 3、熟悉電導(dǎo)率儀的使用。二、原理乙酸乙酯的皂化反應(yīng)為二級(jí)反應(yīng)：CH3COOC2H5+NaOH=CH3COONa+C2H5OH在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，將CH3COOC2H5和NaOH采用相同的濃度，設(shè)a為起始濃度，同時(shí)設(shè)反應(yīng)時(shí)間為t時(shí)，反應(yīng)所生成的CH3COONa和C2H5OH的濃度為x，那么CH3COOC2H5和NaOH的濃度為（ax），即CH3COOC2H5+NaOH= CH3COONa+ C2H5OHt=0時(shí)， a a 0 0t=t時(shí)， a-x

2、a-x x xt時(shí)， 0 0 a a其反應(yīng)速度的表達(dá)式為： dx/dt=k（a-x）2k反應(yīng)速率常數(shù)，將上式積分，可得kt=x/a（a-x） *乙酸乙酯皂化反應(yīng)的全部過程是在稀溶液中進(jìn)行的，可以認(rèn)為生成的CH3COONa是全部電離的，因此對(duì)體系電導(dǎo)值有影響的有Na+、OH-和CH3COO-，而Na+、在反應(yīng)的過程中濃度保持不變，因此其電導(dǎo)值不發(fā)生改變，可以不考慮，而OH-的減少量和CH3COO-的增加量又恰好相等，又因?yàn)镺H-的導(dǎo)電能力要大于CH3COO-的導(dǎo)電能力，所以體系的電導(dǎo)值隨著反應(yīng)的進(jìn)行是減少的，并且減少的量與CH3COO-的濃度成正比，設(shè)L0反應(yīng)開始時(shí)體系的電導(dǎo)值，L反應(yīng)完全結(jié)束時(shí)

3、體系的電導(dǎo)值，Lt反應(yīng)時(shí)間為t時(shí)體系的電導(dǎo)值，則有 t=t時(shí)， x=k（L0-Lt）t時(shí)， a=k（L0-L） k為比例系數(shù)。Lt=1/ka（L0-Lt）/t+ L以Lt對(duì)（L0-Lt）/t作圖，得一直線，其斜率為1/ka，由此求得k值。三、實(shí)驗(yàn)儀器和試劑 恒溫水浴一套，電導(dǎo)率儀一臺(tái)，秒表一只，羊角型電導(dǎo)池一支，移液管一支，試管一只，移液管（10mL）二只，移液管（2mL帶刻度）一只，容量瓶（50mL）一只，容量瓶（1000mL）一只，0.1mol NaOH溶液，乙酸乙酯（A.R）分子量88.11，密度0.9002L/ml）。K1：電源開關(guān) K4：校正調(diào)節(jié) K7：電極常數(shù)調(diào)節(jié) K2：高周、低周

4、開關(guān)K5 ：量程選擇開關(guān) C1：電極插口 K3：校正、測量開關(guān) K6：電容補(bǔ)償調(diào)節(jié)C2：10毫伏輸出 四、實(shí)驗(yàn)步驟1 溶液的配制11 氫氧化鈉溶液的配制用移液管吸取10 mL NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液于50mL容量瓶中稀釋至刻度，搖勻。1.2 乙酸乙酯的配制（4組配1瓶） 乙酸乙酯的毫升數(shù)=（NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度/5）88.11/0.9先取500mL蒸餾水加入1000mL容量瓶中，加入計(jì)算所得的乙酸乙酯的毫升數(shù)，加水稀釋至刻度搖勻。2 將恒溫槽的溫度調(diào)至2521 打開恒溫槽電源，看設(shè)定溫度的黃字如果是25可不調(diào)，直接打開電源即可（如果不是25按功能鍵，使紅色數(shù)字變成SP，這時(shí)按升溫，降溫鍵，使黃字變?yōu)?/p>

5、25.00）。然后按功能鍵使其顯示溫度。3 L0的測定：用移液管量取NaOH和蒸餾水各10mL加入試管中，置于恒溫槽中恒溫。待恒溫10分鐘測電導(dǎo)率。測定方法： 打開數(shù)顯電導(dǎo)率儀，儀器自動(dòng)顯示標(biāo)準(zhǔn)。將電極插入試管中，將溫度補(bǔ)償調(diào)至25。將電導(dǎo)池常數(shù)調(diào)到對(duì)應(yīng)位置（如常數(shù)為0.98，常數(shù)調(diào)為9.8）。按動(dòng)“標(biāo)準(zhǔn)/測量”鍵，進(jìn)行測量，此時(shí)電導(dǎo)率儀顯示數(shù)字就是L0的值（用蒸餾水沖洗電極后擦干備用）。4 Lt的測定：將10mLNaOH和10mL乙酸乙酯分別加入羊角型電導(dǎo)池中（兩種溶液不能混合）。恒溫十分鐘后將兩種溶液混合，同時(shí)用秒表記錄下反應(yīng)時(shí)間。并在兩管中混合3次。把電極插入立管中，并在2、4、6、9、

6、12、15、20、25、30、40、50、60分鐘讀取電導(dǎo)率Lt。12組數(shù)讀完后關(guān)閉恒溫槽電源，關(guān)閉電導(dǎo)率儀。實(shí)驗(yàn)結(jié)束。 實(shí)驗(yàn)完畢后，洗凈電導(dǎo)池。用蒸餾水淋洗電導(dǎo)電極，并用蒸餾水浸泡好。五、數(shù)據(jù)處理 1、將t、Lt、L0Lt及（L0Lt）/t等數(shù)據(jù)列于下表：實(shí)驗(yàn)溫度：25 氣壓：98.39kPa L0:1.934 ms/cmt/minLt/(mscm-1)(L0-Lt)/(mscm-1)L0-Lt/t/(mscm-1min-1)21.7930.1410.070541.7000.2340.058561.6120.3220.0537121.4250.5090.0424201.2780.6560.0

7、328301.1590.7750.0258401.0750.8590.0215600.9810.9530.01592、以Lt對(duì)（L0Lt）/t作圖，由所得直線斜率，求出反應(yīng)速率常數(shù)k。隨手蓋上瓶塞殊為重要。 4、乙酸乙酯溶液要重新配制，因放置過久，能自行緩慢水解而影響結(jié)果。七、思考題 1、若需測定L值，可如何進(jìn)行？答：干燥大試管中加入約5毫升0.01 moldm-3 乙酸鈉，恒溫后（約15分鐘）讀數(shù)。 2、若欲計(jì)算本反應(yīng)的活化能，作何種測定？答：若由實(shí)驗(yàn)求得兩個(gè)不同溫度下得速率常數(shù)k，則可利用公式：金屬相圖測繪一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1 學(xué)會(huì)用熱分析法繪制二組分凝聚體系相圖；2 2 掌握熱分析法的測量

8、技術(shù)。二、實(shí)驗(yàn)原理熱分析法是繪制凝聚體系相圖的基本方法之一。這種方法是通過觀察體系在冷卻時(shí)，溫度隨時(shí)間的變化關(guān)系，來判斷有無相變發(fā)生。通常做法是先將體系全部熔化，然后讓其在一定環(huán)境中進(jìn)行冷卻，并每隔一段時(shí)間（例如半分鐘或一分種），記錄一次溫度，以溫度()為縱坐標(biāo)，時(shí)間()為橫坐標(biāo)，畫出步冷曲線圖。 如圖是一條步冷曲線，體系從點(diǎn)溫度開始，均應(yīng)冷卻時(shí)，若體系不發(fā)生相變，則體系溫度隨時(shí)間均勻變化，冷卻也較快，如圖中線段。若體系發(fā)生相變，液體變成固體，放出凝固熱，則體系溫度隨時(shí)間變化速率就發(fā)生改變，冷卻速率減慢，步冷曲線出現(xiàn)拐點(diǎn)（又叫轉(zhuǎn)折點(diǎn)），如圖中點(diǎn)，或者出現(xiàn)平臺(tái)（停頓點(diǎn)），如圖中線段，這時(shí)體系溫度

9、保持不變，不隨時(shí)間而改變。 利用兩組分不同比例的體系，測繪出他們的步冷曲線，依據(jù)步冷曲線上拐點(diǎn)、平臺(tái)，判斷發(fā)生相變的溫度，可以繪出兩組分凝聚體系的等壓相圖（見圖）。三、儀器與試劑：KWL-08 可控升降溫電爐（南京桑力）一個(gè) 專用樣品管 35 只 SWKY 數(shù)字控溫儀 1 臺(tái) 臺(tái)秤一架，金屬 Bi （.） 金屬 Cd（.） 四、操作步驟、 、 配置不同組成混合物樣品，用感量 0.1的臺(tái)秤稱量，分別配置純鉍、純鎘100 克，以及含鎘 25 、40 、70 等混合物100 克。分別裝管中，放在試管架上。、安裝KWL-08 可控升降溫電爐與SWKY 數(shù)字控溫，觀察面板，熟悉各種按鈕、開關(guān)。3測繪各樣品的步冷曲線：（1） （1）把裝有樣品的樣品管放入電爐中，把溫度計(jì)探頭放樣品管外。（2） （2）打開電爐電源開關(guān)，電爐控制開關(guān)置于“外控”，調(diào)節(jié)“加熱量調(diào)節(jié)”旋鈕（右旋）到適當(dāng)位置，電壓表指針在150200V，開始升溫。（3） （3）當(dāng)溫度升到320以上，把溫度計(jì)探頭拿出，再放入樣品管中；調(diào)節(jié)“加熱量調(diào)節(jié)”旋鈕（左旋）到底，電壓表指針在“0”。電爐控制開關(guān)置于“內(nèi)控”。（4） （4） 調(diào)節(jié)“冷風(fēng)量調(diào)節(jié)”旋鈕（右