電導(dǎo)率測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速常數(shù)演示

（優(yōu)選）電導(dǎo)率測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速度常數(shù)目前一頁\總數(shù)二十二頁\編于二點(diǎn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.掌握電導(dǎo)率法測定化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)和活化能的原理和方法。

2.學(xué)會(huì)用作圖法求反應(yīng)的速率常數(shù)，加深對反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特征的理解。3掌握DDS-11A型數(shù)字電導(dǎo)率儀和控溫儀用方法。目前二頁\總數(shù)二十二頁\編于二點(diǎn)實(shí)驗(yàn)原理

乙酸乙酯皂化反應(yīng)是個(gè)典型的二級反應(yīng)。設(shè)反應(yīng)物起始濃度均為C0，經(jīng)時(shí)間t后產(chǎn)物的濃度為x。t=0a

b

00t=ta-x

b-x

xxt=∞0b-aa

a

該反應(yīng)的速率方程為：

目前三頁\總數(shù)二十二頁\編于二點(diǎn)

本實(shí)驗(yàn)采用電導(dǎo)法測量皂化反應(yīng)中電導(dǎo)L隨時(shí)間t的變化。設(shè)L0、Lt、L∞分別代表時(shí)間為0、t、∞時(shí)溶液的電導(dǎo)。在稀溶液下，乙酸乙醋皂化反應(yīng)，在不同反應(yīng)時(shí)刻，其電導(dǎo)率與濃度的滿足以下關(guān)系：

-----------（2）

目前四頁\總數(shù)二十二頁\編于二點(diǎn)采用電導(dǎo)率法的依據(jù)：（1）溶液中參與導(dǎo)電的離子只有OH-、Na+和CH3COO-，隨著反應(yīng)進(jìn)行，Na+濃度保持不變，OH-則不斷減少，而CH3COO-不斷增多，由于OH-的摩爾電導(dǎo)比離子的摩爾電導(dǎo)大得多，因此，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液電導(dǎo)不斷減少。（2）在很稀溶液中，每種強(qiáng)電解質(zhì)的電導(dǎo)率L與濃度成正比，而且溶液的總電導(dǎo)率等于溶液中各電解質(zhì)電導(dǎo)率之和。目前五頁\總數(shù)二十二頁\編于二點(diǎn)由（2）式得：

a

---------（3）將（3）式代入（1）得：

目前六頁\總數(shù)二十二頁\編于二點(diǎn)

根據(jù)阿侖尼烏斯（Ａrrhenius)公式，反應(yīng)活化能Ｅa可由下式求出：

目前七頁\總數(shù)二十二頁\編于二點(diǎn)藥品儀器1.DDS-307A型或DDS11A型電導(dǎo)率儀；2.恒溫槽一套；3.混合反應(yīng)器二個(gè)；4.移液管、大試管、容量瓶等、燒杯；5.乙酸乙醋(AR)

氫氧化鈉(AR)(0.02mol/L)；6.洗耳球、鐵架臺、煮沸的蒸餾水、吸水紙；7.等等。目前八頁\總數(shù)二十二頁\編于二點(diǎn)DDS11A型電導(dǎo)率儀目前九頁\總數(shù)二十二頁\編于二點(diǎn)反應(yīng)管（實(shí)物圖片）混合前恒溫混合過程混合后測定目前十頁\總數(shù)二十二頁\編于二點(diǎn)實(shí)驗(yàn)步驟開啟恒溫槽調(diào)節(jié)溫度洗滌試管反應(yīng)器并烘干恒溫反應(yīng)過程的電導(dǎo)率測定量取被測溶液于試管反應(yīng)管

配制乙酸乙醋溶液目前十一頁\總數(shù)二十二頁\編于二點(diǎn)恒溫槽裝置連接好恒溫槽裝置，打開電動(dòng)攪拌器、控溫儀的開關(guān)，調(diào)節(jié)接觸溫度計(jì)的溫度(根據(jù)室溫而定)，加熱至恒溫。注意：加熱器的插頭，應(yīng)插在控溫儀的插孔上，不得直接插到其它電源插座上。目前十二頁\總數(shù)二十二頁\編于二點(diǎn)乙酸乙酯溶液的配制乙酸乙醋溶液的濃度應(yīng)與氫氧化鈉溶液的濃度相同（均為0.02mol/L）；配制100ml0.02mol/L的乙酸乙醋，需乙酸乙醋m=0.17622g（m/M=0.1*0.02，M為乙酸乙醋的分子量88.11g/mol）；即：乙酸乙醋的體積為V=m/ρ；乙酸乙醋密度與溫度關(guān)系：式中：密度ρ的單位為g/ml;

溫度t的單位為℃。

目前十三頁\總數(shù)二十二頁\編于二點(diǎn)用移液管量取20ml0.02mol/LNaOH溶液和20ml蒸餾水放于100ml燒杯中，混均后倒入大試管中（蓋上橡皮塞）。在反應(yīng)管的小管中加入20ml0.02mol/L乙酸乙醋溶液，大管中加入20ml0.02mol/LNaOH溶液（均蓋上橡皮塞）。把它們同時(shí)放入恒溫槽中，恒溫15分鐘。溶液在恒溫槽中恒溫15min后，即可以進(jìn)行測定。目前十四頁\總數(shù)二十二頁\編于二點(diǎn)電導(dǎo)率儀的量程設(shè)置在10ms檔；對溫度進(jìn)行補(bǔ)償（根據(jù)室溫）；對儀器進(jìn)行校正，把“校正測量”轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“校正”處，調(diào)節(jié)常數(shù)校正旋鈕至示值為電導(dǎo)電極常數(shù)；把“校正測量”轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“測量”處，即可開始測量。目前十五頁\總數(shù)二十二頁\編于二點(diǎn)

用蒸餾水沖洗電導(dǎo)電極，用濾紙吸干電極上的水，把電極插入大試管中(恒溫15min后)，測得的電導(dǎo)率即為初始電導(dǎo)率K0

。

目前十六頁\總數(shù)二十二頁\編于二點(diǎn)電導(dǎo)率Kt的測定：將為一只干原、清凈的混合反應(yīng)器置于恒溫槽中，用10mL移液管移取10mLNOOH標(biāo)準(zhǔn)溶液于1池中，再用另一只10m1移波管移取10mL乙酸乙酯溶液于2池中，將電導(dǎo)電極插入2池中，恒溫15min后，混合兩溶液，同時(shí)開啟停表，記錄反應(yīng)時(shí)間(注意停表經(jīng)打開切勿按停，直至全部實(shí)驗(yàn)結(jié)束)。當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到9min、12min、15min、6min、20min、25min、30min。目前十七頁\總數(shù)二十二頁\編于二點(diǎn)

按照上述方法，測定30℃或35℃時(shí)的L0及Lt的數(shù)值。目前十八頁\總數(shù)二十二頁\編于二點(diǎn)文獻(xiàn)值：

在25℃下，氫氧化鈉濃度，乙酸乙酯濃度均為0.02mol/L，其反應(yīng)速率常數(shù):K=6.4（mol?L-1）-1?min-1其中反應(yīng)速率常數(shù)與溫度的關(guān)系式為：乙酸乙酯皂化反應(yīng)的活化能:Ea=27.3KJ/mol目前十九頁\總數(shù)二十二頁\編于二點(diǎn)注意事項(xiàng)：1.電導(dǎo)率儀要進(jìn)行溫度補(bǔ)償及常數(shù)校正；2.反應(yīng)液在恒溫時(shí)都要用橡膠塞子蓋好；3.混合過程既要快速，又要小心謹(jǐn)慎，不要把溶液擠出反