電導法測乙酸乙酯皂化反應的速率常數(shù)

電導法測乙酸乙酯皂化反應的速率常數(shù)第一頁，共十八頁，編輯于2023年，星期一6/20/202311、測定乙酸乙酯皂化反應的速率常數(shù)，了解反應活化能的測定方法2、了解二級反應的特點，學會用圖解法求出二級反應的反應速率常數(shù)3、熟悉EC215微電腦電導率儀的使用方法（一）實驗目的第二頁，共十八頁，編輯于2023年，星期一6/20/20232乙酸乙酯皂化反應是個二級反應，其反應方程式為：CH3COOC2H5+Na++OH-→CH3COO-+Na++C2H5OH（二）實驗原理第三頁，共十八頁，編輯于2023年，星期一6/20/20233

當乙酸乙酯與氫氧化鈉溶液的起始濃度相同時，設均為a，則反應速率方程表示為：當起始濃度a為已知，只要由實驗測得不同時間t時的x值，以對t作圖，應得一直線，從直線的斜率m便可求出k值。m=ak第四頁，共十八頁，編輯于2023年，星期一6/20/20234反應中，參加導電的離子有OH-、Na+和CH3COO-，由于反應體系是很稀的水溶液，可認為CH3COONa是全部電離的，因此，反應前后Na+的濃度不變，隨著反應的進行，僅僅是導電能力很強的OH-離子逐漸被導電能力弱的CH3COO-離子所取代，致使溶液的電導逐漸減小，因此可用電導率儀測量皂化反應進程中電導率隨時間的變化，從而達到跟蹤反應物濃度隨時間變化的目的。第五頁，共十八頁，編輯于2023年，星期一6/20/20235

所以，稀溶液中，電導值的減少量與CH3COO-濃度成正比，速率方程可變?yōu)椋海绞街校害?—起始時的電導率；

κt—t時的電導率；

κ∞—t→∞即反應終了時的電導率；第六頁，共十八頁，編輯于2023年，星期一6/20/20236故只要測定了κ0、κ∞

以及一組κt值以后，利用(κ0–κt)∕(κ0–κ∞)對t作圖，若該反應為二級反應，則應得到一條直線，直線的斜率即是速率常數(shù)k與起始濃度ca的乘積。K的單位為L?mol-1?min-1。第七頁，共十八頁，編輯于2023年，星期一6/20/20237

1.開機按ON/OFF鍵開啟EC215微電腦電導率儀。

2.電導率儀標定（1）將電極先用蒸餾水清洗1－2遍，再用

0.01MKCl標準液淋洗2～3遍，每次1～2ml,插入裝有0.01MKCl標準液的專用試管（需干燥）中，電極浸入溶液的深度以外套上的小孔浸沒液體0.5cm左右為宜，并用電極輕觸試管底部，排出套內(nèi)的氣泡。（三）實驗步驟第八頁，共十八頁，編輯于2023年，星期一6/20/20238（2）調(diào)節(jié)TEMPERATURE到2%/℃。（3）選擇合適的測量范圍，如1999μs或19.9ms。（4）待數(shù)字基本穩(wěn)定后，旋轉(zhuǎn)“CALIBRATION”

鍵，使顯示屏上的數(shù)值與室溫下0.01MKCl標準液的電導率值相等即可（查課本336頁附錄八）。取出電極，用蒸餾水淋洗1－2遍后，置蒸餾水中備用。第九頁，共十八頁，編輯于2023年，星期一6/20/20239

電源開關↙Temperature旋鈕↖Calibration旋鈕↙↖量程選擇按鈕電極↗第十頁，共十八頁，編輯于2023年，星期一6/20/2023103.κ∞

的測量電極用極少量的0.0100M的NaAc液淋洗2－3遍，將0.0100M的NaAc裝入專用試管中，插入電極，電極浸入溶液的深度和使用方法與標定時相同。此時顯示屏上的數(shù)值即κ∞

。

第十一頁，共十八頁，編輯于2023年，星期一6/20/202311

4.κ0

的測量分別量取0.02MNaOH液和蒸餾水各20.00ml于50ml小燒杯中混勻，用此混合液淋洗電極2～3遍后，將此混合液倒入另一干燥專用試管中，插入電極，此時顯示屏上的電導率數(shù)值即為κ0，記下該值第十二頁，共十八頁，編輯于2023年，星期一6/20/2023125.κt

的測量先量取0.02MNaOH液25.00ml于50ml小燒杯中,再量取乙酸乙酯液25.00ml一起放入50ml小燒杯中，馬上看表記時，混勻，用此混合液淋洗電極2～3遍后，將此混合液倒入另一干燥專用試管中，插入電極，此時顯示屏上的電導率數(shù)值即為時間t所對應的κt，分別記錄3min,6min,9min,12min,15min,18min,21min,24min,27min,30min,40min,50min時的電導率κt。第十三頁，共十八頁，編輯于2023年，星期一6/20/202313（四）實驗結(jié)果與分析

（1）κ0與κ∞的測定。反應的溫度：t＝＿℃κ0=＿μS·cm-1

κ∞（開始）=＿μS·cm-1

κ∞（結(jié)束）=＿μS·cm-1

κ∞（平均）=＿μS·cm-1第十四頁，共十八頁，編輯于2023年，星期一6/20/202314（2）將測得κt數(shù)據(jù)記入下表。

t(min)κ0（μS·cm-1）κt

－κ∞（μS·cm-1）κ0－κt（μS·cm-1）(κ0－κt)/(κt

－κ∞)36960第十五頁，共十八頁，編輯于2023年，星期一6/20/202315（3）反應級數(shù)的判定。以(κ0－κt)/(κt

－κ∞)對t作圖，若得一直線，即可證明乙酸乙酯皂化反應為二級反應。由直線的斜率計算出反應速率常數(shù)k。第十六頁，共十八頁，編輯于2023年，星期一6/20/202316（1）測κ0

時是測0.0100M的NaOH，而測κt時，是將0.02MNaOH液25.00Ml與0.02M的乙酸乙酯液25.00ml混合。（2）測量前電極需淋洗2遍，且要輕觸試管底部，排除套內(nèi)氣泡，但注意不要太用力以免打破試管。（3）儀器使用完畢，要將電極用蒸餾水清洗干凈，并放入蒸餾水中保養(yǎng)。（五）注意事項第十七頁，共十八頁，編輯于2023年，星期一