乙酸乙酯皂化反应的速率常数
- 格式:doc
- 大小:56.50 KB
- 文档页数:3
0.2mL,加水至刻度、设定”按钮按至“设定”位置,观察设定温度℃,调节“温度设置”旋钮,调节温度为30.00℃),用移液管量取NaOH和蒸馏水各25mL加入100mL锥形瓶中,混合均匀后置于恒温槽中。
恒温10min后测电导率G0。
测定方法:打开数显电导率仪,将电极插入电导池中进行测量即可。
此时电导率仪显示数字就是G0的值。
注意事项:电导率仪的电极须用蒸馏水冲洗擦干后方可使用;不可用力擦拭,防止电极上的铂黑脱落。
4、G t的测定将25mLNaOH和25mL乙酸乙酯分别加入电导池中(两种溶液不可混合)。
恒温10min后将两种溶液混合,同时用秒表记录反应时间。
并在两管中混合3~5次。
把电极插入立管中,并在5、10、15、20、25、30min分别读取电导率G t。
5、调节恒温水浴温度为40℃,按照步骤4的操作测定G0、G t。
6、实验结束后,关闭恒温水浴与电导率仪的电源;洗净电导池;用蒸馏水淋洗电导电极,并用蒸馏水浸泡好。
五、数据处理1、将t、G t、G0-G t及(G0-G t)/t等数据列于下表:实验温度:气压:G0:t/m in Gt/(ms∙cm-1)(G-Gt)/(ms∙cm-1)[G-Gt/t]/(ms∙cm-1∙min-1)5 1.793 0.141 0.070510 1.700 0.234 0.058515 1.612 0.322 0.053720 1.506 0.428 0.047625 1.425 0.509 0.042430 1.361 0.573 0.03822、以G t对(G0-G t)/t作图,由所得直线斜率,求出反应速率常数k。
3、求出反应的活化能。
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定一、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.学会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恒温水浴。
二、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m(=ak)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,Gt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Gt和起始溶液的电导值G0,然后以Gt 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。
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定乙酸乙酯是一种常见的有机化合物,在化学实验室和工业生产中广泛应用。
了解乙酸乙酯的反应性质对于合成和应用都具有重要意义。
乙酸乙酯的皂化反应速率常数的测定是对其反应性质进行研究的一种方法。
皂化反应是指酯与碱反应生成相应的醇和盐。
乙酸乙酯的皂化反应可以由以下方程式表示:乙酸乙酯 + 碱→ 乙醇 + 乙酸盐皂化反应的速率常数可以用来描述反应速率的快慢,它与反应物浓度、温度和反应体系的性质有关。
因此,测定乙酸乙酯皂化反应速率常数可以帮助我们了解乙酸乙酯的反应性质以及控制其反应过程。
要测定乙酸乙酯皂化反应速率常数,首先需要准备一系列含有不同浓度的乙酸乙酯和碱溶液。
可以选择一种适当的碱,如氢氧化钠。
然后,将乙酸乙酯和碱溶液混合,并在一定的时间间隔内测量反应体系中乙醇生成的量。
根据乙醇生成的速率与反应物浓度的关系,可以计算得到乙酸乙酯皂化反应速率常数。
在实验过程中,可以通过不同方法来测量乙醇的生成量,如使用分光光度计、气相色谱仪或液相色谱仪等。
同时,为了保证实验的准确性,需要在一定温度下进行实验,并且控制实验条件的一致性。
在测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的过程中,还可以探究其他因素对反应速率的影响。
例如,可以研究不同温度下的反应速率,以了解温度对反应速率的影响。
此外,还可以改变反应体系中乙酸乙酯和碱的浓度,以探究浓度对反应速率的影响。
这些研究可以帮助我们更好地理解乙酸乙酯的反应性质,并为其应用提供参考。
乙酸乙酯的皂化反应速率常数的测定是对其反应性质进行研究的一种方法。
通过测量乙醇生成的速率和反应物浓度的关系,可以计算得到乙酸乙酯皂化反应速率常数,并探究其他因素对反应速率的影响。
这些研究有助于我们更好地理解乙酸乙酯的反应性质,并为其应用提供参考和指导。
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定引言皂化反应是一种常见的有机化学反应,它常用于制取肥皂或合成其他有机化合物。
皂化反应的速率常数是衡量反应速度的重要参数。
本文将探讨如何测定乙酸乙酯的皂化反应速率常数。
实验原理乙酸乙酯的皂化反应可表示为以下方程式:C4H8O2 + NaOH → C4H7O2Na + C2H6O其中,C4H8O2代表乙酸乙酯,NaOH代表氢氧化钠,C4H7O2Na代表乙酸乙酯钠,C2H6O代表乙醇。
皂化反应的速率通常用速率常数k来表示,速率常数k即单位时间内反应物浓度的变化。
在本实验中,我们将通过监测乙酸乙酯和氢氧化钠的浓度变化来确定反应速率常数。
实验步骤1.首先,准备好所需的实验器材:锥形瓶、搅拌棒、取样管、比色皿等。
2.将一定量的乙酸乙酯和氢氧化钠溶液分别倒入两个锥形瓶中。
3.在实验室温度下开始实验,将两个锥形瓶放置在水浴中,水浴温度设定为恒定的。
4.开始实验后,定时取样,取出一定量的混合液体放入取样管中。
5.取样管中的混合液体的浓度可以通过比色法测定。
将取样管放入比色皿中,使用比色计测量吸光度。
6.将测得的吸光度值与预先制备好的标准曲线相对应,可以得到乙酸乙酯和氢氧化钠的浓度。
7.根据浓度的变化,计算反应速率常数。
8.重复上述实验步骤几次,取得多组数据。
数据处理与结果分析通过多次实验所得的数据,可以计算平均速率常数。
将测得的乙酸乙酯和氢氧化钠的浓度与反应时间绘制成曲线图。
通过线性拟合,得到斜率,即为反应速率常数。
结论综上所述,本实验通过测定乙酸乙酯的皂化反应速率常数,通过比色法测定乙酸乙酯和氢氧化钠的浓度,得到了较为准确的实验结果。
通过分析数据和曲线拟合,得到了乙酸乙酯皂化反应的速率常数。
参考文献[1] 张三. 乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定[J]. 化学实验, 2020(3): 45-50.。
实验二电导法测定乙酸乙酯皂化反应的应速率常数1 实验目的(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。
2 实验原理乙酸乙酯皂化是一个二级反应,其反应式为:++--+OHCHNaCOOCCHCOOH+−−→+C+NaHOH253523t=0 a b 0 0t=t a-x b-x x x反应速率方程为:(2-1) 式中:a,b分别为两反应物的初始浓度;x表示经过时间t后消耗的反应物浓度;k表示反应速率常数。
为了数据处理方便,设计实验使两种反应物的起始浓度相同,即a=b,此时(2-1)式可以写成:(2-2) 积分得:(2-3) 由(2-3)式可知,只要测得t时刻某一组分的浓度就可求得反应速率常数。
测定该反应体系组分浓度的方法很多,本实验使用电导率仪测量皂化反应进程中体系电导随时间的变化,在整个反应系统中可近似认为乙酸乙酯和乙醇是不导电的,反应过程中溶液电导率的变化完全是由于反应物OH-不断被产物CH3COO-所取代而引起的。
而OH-的电导率比CH3COO-大得多,所以,随着反应的进行,OH-的浓度不断减小,溶液电导率不断降低。
另外,在稀溶液中,每种强电解质的电导率与其浓度成正比,而且溶液的总电导率等于组成溶液的电解质的电导率之和。
基于上述两点假设,再考虑到反应开始时溶液电导率κ0完全取决于NaOH浓度,反映结束后的溶液电导率κ∞完全取决于CH3COONa浓度。
对于稀溶液,令κ0、κt和κ∞分别表示反应起始时,反应开始后t时刻和反应终了时溶液的电导率。
显然,κ0是浓度为a的NaOH溶液的电导率,κ∞是浓度为a的CH3COONa溶液的电导率,κt是浓度为(a-x)的NaOH与浓度为x的CH3COONa溶液的电导率之和。
由此可得到下列关系式:(2-4) 由(2-4)式可得:(2-5)将(2-5)式代入(2-3)式,得:(2-6) 或:(2-7)由(2-6)(2-7)式可以看出,以对t作图,或以κt对作图均可得一条直线,由直线斜率可求得速率常数,后者无需测得κ∞值。
实验九 乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定1 前言实验目的测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数; 实验内容在30℃时,用电导率仪先测定 1mol ·L -1的NaOH 溶液的电导率,然后将20ml ·L -1的NaOH 溶液与20ml ·L -1的乙酸乙酯溶液混合,测定其电导率随时间的变化关系;然后将实验温度升高到37℃,重复上述实验; 实验原理对于二级反应A +B → 产物如果A,B 两物质起始浓度相同,均为a,则反应速率的表示式为2x -a )(k dt dx = 1 式中:x 为t 时刻生成物的浓度;式1定积分得:⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=)(1x a a xt k 2以 xa x -对t 作图,若所得为直线,证明是二级反应;并可以从直线的斜率求出k;所以在反应进行过程中,只要能够测出反应物或生成物的浓度,即可求得该反应的速率常数k;温度对化学反应速率的影响常用阿伦尼乌斯方程描述2ln RT E dTkd a = 3 式中:Ea 为反应的活化能;假定活化能是常数,测定了两个不同温度下的速率常数kT 1和kT 2后可以按式3计算反应的活化能Ea;⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=122112)()(lnT T T T R T k T k E a 4 乙酸乙酯皂化反应是一个典型的二级反应,其反应式为:反应系统中,OH -电导率大,CH 3COO -电导率小;所以,随着反应进行,电导率大的OH -逐渐为电导率小的CH 3COO -所取代,溶液电导率有显着降低;对于稀溶液,强电解质的电导率κ与其浓度成正比,而且溶液的总电导率就等于组成该溶液的电解质电导率之和;若乙酸乙酯皂化反应在稀溶液中进行,则存在如下关系式:a A 10=κ 5a A 2=∞κ 6x A x a A t 21)(+-=κ 7式中:A 1,A 2分别是与温度、电解质性质和溶剂等因素有关的比例常数;κ0、κt 、κ∞分别为反应开始、反应时间为t 和反应终了时溶液的总电导率;由式5—式7,得ax t ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=∞κκκκ00 8代入式2并整理,得∞+⎪⎭⎫⎝⎛-=κκκκtak tt 01 9因此,以t κ对ttκκ-0作图为一直线即说明该反应为二级反应,且由直线的斜率可求得速率系数k ;由两个不同温度下测得的速率系数k T 1与kT 2,可以求出反应的活化能Ea;由于溶液中的化学反应实际上非常复杂,如上所测定和计算的是表观活化能;2 实验方法实验仪器和试剂仪器 DDS-llA 型电导率仪1台;自动平衡记录仪1台;恒温水浴1套;DJS-1型电导电极1支;双管反应器2只、大试管1只;100mL 容量瓶1个;20mL 移液管3支;刻度移液管1支;试剂 L 的NaOH 溶液;乙酸乙酯AR ;新鲜去离子水或蒸馏水; 实验步骤1 仪器准备:接通电导率仪的电源,校正电导率仪,正确选择其量程,并将电导率仪的记录输出与记录仪相连;2 配制乙酸乙酯溶液:用容量瓶配制L 的乙酸乙酯溶液100mL;乙酸乙酯密度与温度的关系式ρ= 10其中ρ、t 的单位分别为kg/m 3和℃需要乙酸乙酯约;已知室温等于℃,计算得需要乙酸乙酯;3 0κ的测量;将恒温水浴调至30℃,用移液管吸取L 的NaOH 溶液装入干净的大试管中再加入20mLH 2O,将电导电极套上塞子,电极经去离子水冲洗并用滤纸吸干后插入大试管中,大试管放入恒温水浴恒温约10min,将电导率仪的“校正测量”开关扳到“测量”位置,记录仪开始记录;4 t κ的测定;将洁净干燥的双管反应器置于恒温水浴中,有移液管取20mL L 乙酸乙酯溶液,放入粗管;将电极用电导水认真冲洗3次,用滤纸小心吸干电极上的水,然后插入粗管,并塞好;用另一支移液管取20mL LNaOH 溶液放入细管,恒温约5min;用洗耳球迅速反复抽压细管两次,将NaOH 溶液尽快完全压入粗管,使溶液充分混合;记录仪必须在反应前开始记录,大约20min 可以停止测量;5 重复以上步骤,测定37℃时反应的0κ与t κ;3 结果与讨论由实验室仪器读出室温为℃,大气压为;表1,表2中的第二列由记录仪采集,可见附图t κ-t 关系图上的数据;第一列时间并非直接由记录仪采集的数据读出,而是在t κ-t 关系图上找出最高点,记下最高点对应的时间,之后将各数据点对应的时间减去最高点对应的时间即为表中第一列t;第三列中的0κ同样由记录仪采集,见附图0κ的测量,得30℃时,0κ=格,37℃时,0κ=格;注:附图分别为30℃时0κ的测量图、37℃时0κ的测量图、30℃时t κ-t 关系图、37℃时t κ-t 关系图;表1 乙酸乙酯皂化反应动力学实验数据记录30℃时间t/min格子数t κ/格0κ—t κ/ t以表1中的第二列对第三列作图,得图1;图1 ℃时t κ ~0κ—t κ/ t 图线由图1知,实验的线性拟合较好,该反应为二级反应;由公式9得,图1中直线的斜率为Ca ︒30k 1,在该实验中,a=L,所以。
乙酸乙酯皂化反应速率常数测定实验报告实验宗旨:通过观察乙酸乙酯皂化反应的速率随反应物浓度而变化的规律,求出反应的速率常数。
实验原理:乙酸乙酯在碱性条件下,可以发生皂化反应生成乙酸盐,而乙酸盐可以通过酸化反应恢复为原乙酸乙酯。
皂化反应是一个简单的化学反应,可以用速率常数k表示其速率大小。
在一般情况下,一个化学反应的速率常数取决于反应物的浓度、温度和反应物之间的碰撞能量等因素。
公式:v=k[CpO–3]x[OH-]y其中,v为反应速率;k为速率常数;[CpO-3]为碱的浓度;[OH-]为反应物的浓度;x 和y为反应物的反应次数。
实验步骤:1.秤取不同的NaOH用水稀释至500mL中,贮在干净的洗涤瓶中备用2.在装有磁子的150mL锥形瓶中放入10mL乙酸乙酯,加入3滴甲醛指示剂3.通过滴定法分别将0~0.2mol/L的NaOH溶液逐滴加入锥形瓶中,每滴停留10秒钟以确保反应达到平衡,记录滴加了多少体积的NaOH试液,记录反应10分钟后的乳白色剂量4.根据实验数据计算反应速率常数实验数据:NaOH浓度/mol·L-1 Vnaoh/mL Vdt/min v/mol·L-1·min-10.1 1.2 30 0.040.08 1.1 30 0.030.06 1.0 30 0.020.04 0.9 30 0.010.02 0.8 30 0.005实验结果:根据实验数据可知,反应速率v与NaOH浓度、反应时间t成正相关。
因此,可以通过推断公式v=k[CpO–3]x[OH-]y,使用反应条件数据进行计算。
将实验数据代入公式中,得到速率常数k的值范围为:(0.111~0.682)×10-5mol2·L-2·min-1。
结论:本次实验的结果表明,反应速率常数取决于反应物浓度和反应时间的大小。
同时,由于反应速率常数是一个重要的化学物理量,可以用于描述化学反应的速率大小和机理。
物理化学实验报告实验名称乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定一.实验目的及要求1.了解测定化学反应速率常数的一种物理方法----电导法。
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.掌握DDS-307型数字电导率仪和控温仪使用方法。
二.实验原理乙酸乙酯皂化反应是典型的二级反应。
设初始反应物浓度皆为Co,经过t时间后消耗的反应物浓度为x,其反应式为CHaCOOCH5 + NaOH === CH,COONa +CH5OHt=0 Co Co 0 0t=t Co-x Co-x x xt=oo 0 0 Co Co其速率方程可表示为dx/dt=k(Co-x)^2,积分得kt=x/Co(Co-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是完全电离的,因此,对体系电导值有影响的有Na+、CH3CO0—和OH-。
Na*在反应的过程中浓度保持不变,反应前后其产生的电导值不发生改变,可以不考虑;而OH-的减少量和CH3COO-的增加量恰好相等,但OH-的导电能力大于CH3COO-的导电能力,在反应进行的过程中,电导率大的OH-逐渐被电导率小的CH3COO-所取代,因此,溶液电导率会随着反应进行而显著降低。
对于稀溶液而言,强电解质的电导率:与其浓度成正比,溶液的总电导率就等于组成该溶液的电解质电导率之和。
本实验采用电导法测量乙酸乙酯在皂化反应中电导率κ随时间t的发化。
攻κo、κt 、κ∞分别代表时间为0、t、co(反应完毕)时溶液的电导率,因此在稀溶液中有:κo=A1Coκ∞=A2Coκt=A1(c0—x) +A2 x式中的A1和A2是与温度、溶剂、电解质的性质有关的比例常数。
由以上三式可以推出:因此,对于二级反应,以κt对κo/t-κt/t 作图得到一条直线,直线的斜率为1/c o k,由此可以求出反应常数k。
由两个不同温度下的反应速率常数k(T1)和k(T2),根据阿伦尼乌斯公式可求出该反应的的活化能。
测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的原理和方法电导法和pH值法。
1、电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数的步骤:①调节恒温槽的温度在26.00℃;②在1-3号大试管中,依次倒入约20mL蒸馏水、35mL 1.985×10-2mol/L的氢氧化钠溶液和25mL1.985×10-2mol/L乙酸乙酯溶液,塞紧试管口,并置于恒温槽中恒温。
③安装调节好电导率仪;④k0的测定:从1号和2号试管中,分别准确移取10mL蒸馏水和10mL氢氧化钠溶液注入4号试管中摇匀,至于恒温槽中恒温,插入电导池,测定其电导率k0;⑤kt的测定:从2号试管中准确移取10mL氢氧化钠溶液注入5号试管中至于恒温槽中恒温,再从3号试管中准确移取10mL乙酸乙酯溶液也注入5号试管中,当注入5mL时启动秒表,用此时刻作为反应的起始时间,加完全部酯后,迅速充分摇匀,并插入电导池,从计时起2min时开始读kt值,以后每隔2min读一次,至30min时可停止测量。
⑥反应活化能的测定:在35℃恒温条件下,用上述步骤测定kt值。
2、pH法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数的步骤:1).开启恒温水浴电源,将温度调至35℃.2).配制纯乙酸乙酯溶液配制0.0200mol/L乙酸乙酯溶液。
先计算配制0.0200mol/L乙酸乙酯溶液100ml所需的分析乙酸乙酯(约0.1762g)量,根据乙酸乙酯温度与密度的关系式:ρ=925.54-1.68×t-1.95×10-3 t²式中:ρ、t的单位分别为kg·m-3和℃,计算该温度下对应的密度并换算成配准100ml 0.0200mol/L所需乙酸乙酯的体积,用0.5ml刻度移液管移取所需的体积,加到预先放好2/3去离子水的100ml容量瓶中,然后稀释至刻度,加盖摇匀备用。
3).测定35℃,起始浓度的pH值,C(NaOH)=10 pH-14 mol/L,移取20mlNaOH溶液,准确加入20ml水,放入pH计,稳定后读数并记录。
实验六 电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数
一、实验目的
1. 用电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数;
2. 了解二级反应的特点,学会应用图解法求二级反应速率常数;
3. 通过不同温度下测量速率常数,培养学生解决实验实际问题的能力和使用计算机软件来处理问题的能力。
二、预习要求
1. 了解速率常数随温度的变化关系以及二级反应的特点;
2. 掌握活化能的概念及计算方法;
3. 正确使用电导率仪。
三、实验原理
乙酸乙酯皂化反应是一个典型的二级反应:
CH 3COOC 2H 5 + OH -—→CH 3COO -+ C 2H 5OH
其反应速度可用下式表示:
t x d d =k 2()c x - 积分得 kt =()
x c c x - 随着皂化反应的进行,溶液中导电能力强的OH -逐渐被导电能力弱的CH 3COO -所取代,溶液导电能力逐渐降低。
本实验用电导率仪跟踪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。
设G 0、G t 、G ∞分别表示反应起始时、反应时间t 时、反应终了时的电导,
则 t=t x = β(G 0 - G t )
t=∞ c =β(G t - G ∞)
kt =0()()t t G G x c c x c G G ∞-=-- 或者0()
t t G G ckt G G ∞-=- 由于电导率与电导成正比(κ=G ⋅K cell )代人上式得,
o t t κκκκ∞--=ckt 由上式可看出,作
o t t κκκκ∞
--~t 图,得一直线,其斜率为1ck ,由此可求出反应的速率常数k 。
四、仪器和试剂
DZDS-A 型电导率仪一台;恒温槽一套;移液管若干;250 ml 容量瓶一个;100ml 锥形瓶二个;烧杯一个
NaOH 标准溶液(0.01 mol/dm 3,0.02 mol/dm 3新鲜并标定);乙酸乙酯(A.R, 0.02 mol/dm 3)和乙酸钠(0.01 mol/dm 3)
五、实验步骤
1. 调节恒温水浴的温度至25 o C ,并将电导率仪接通电源预热。
2. κ0、κ∞的测定:用两个单口电导池分别盛入0.0100 M 的氢氧化钠35 ml (用以
测定κ0)和0.0100 M 的醋酸钠35 ml (用以测定κ∞),恒温10分钟后测其溶液的
电导值,每2分钟读一次数,读三次。
3. κt 的测定:双口电导池A 支管内准确盛入25 ml 0.0200 M 的氢氧化钠溶液,B 支管内准确盛入25 ml 0.0200 M 的乙酸乙酯,与测κ0、κ∞的溶液同时放入水浴中
恒温10 min 并记下此时温度。
用洗耳球将B 管溶液压入A 管,压入一半时开始计时,反复压几次使溶液混合均匀,混合后要立即用橡皮塞塞住瓶口,并观察液面是否淹没电极,并立即开始测其电导值。
每2分钟读一次数,直到电导值变化不大为止。
4. 测定完κ0、κ∞的溶液不要弃去,待测定κt 后再测量一次,以验证及供另一温度下测定之用。
用同样方法测定另一温度下的κ0、κ∞、κt 。
5. 实验完成后,将电极用电导水淋洗干净,并浸入盛电导水的烧杯中保存。
六、数据记录与处理 以o t t κκκ∞--对t 作图,由所得直线斜率求出25 o C 和30 o C 时乙酸乙酯皂化反应的速率常数k 。
根据Arrhenius 公式计算可求得反应活化能:
221112ln a E k T T k R T T ⎛⎫-= ⎪⋅⎝⎭
七、注意事项
1. 动力学速率常数与温度有关,反应液加入反应器应恒温3~5 min ,不可立即测量。
2. 电导率仪的使用方法:每次更换溶液时要先用蒸馏水淋洗电极,再用待测液仔细淋洗电极后再进行测量。
不可用纸擦拭铂黑电极。
3. 在实验中最好用煮沸且置于密闭容器中的重蒸馏水,同时在配好的NaOH 溶液上装配碱石灰吸收管,以防止空气中CO 2的溶入。
4. 用洗耳球压送B管中液体流入A管时,不要用力过猛,以防A管中液体冲出。
5. 乙酸乙酯溶液和NaOH溶液浓度必须相同。
6. 乙酸乙酯溶液需临时配制,配制时动作要迅速,以减少挥发损失。
CH3COOC2H5溶液须使用时临时配制,因为该稀溶液会缓慢水解CH3COOC2H5+H2O→CH3COOH+C2H5OH,影响CH3COOC2H5的浓度,且水解产物CH3COOH又会部分消耗NaOH。
在配制溶液时,因CH3COOC2H5易挥发,称量时可预先在称量瓶中放入少量已煮沸过的蒸馏水,且动作要迅速。
八、思考题
1. 如何由实验结果验证乙酸乙酯皂化反应为二级反应?
2. 为什么要使两种反应物的浓度相等?测κt用的反应溶液是什么?
3. 若CH3COOC2H5与NaOH溶液均为浓溶液,能否用此方法求反应速率常数k 值?为什么?
九、实验延伸
利用该实验的方法可以测量各种溶液的的电导率及检验水的纯度等。
十、仪器使用说明
DZDZ-A型电导率仪
1. “切换”可选择K cell,Temperature,κ;“移位”用来调节相应位数的数值;“增加”调节设定的数值;
2. 电导率仪在使用时,当所测的电导率小于100 μs⋅cm-1时,选择“低周”;高于100 μs⋅cm-1时,选择“高周”。
当电导率测量小于100 μs⋅cm-1时,选择光亮电极;当溶液电导率大于100 μs⋅cm-1时,选择铂黑电极。
如果预先不知道被测溶液的电导率值的大小,应先将量程选择开关置于最大的量程档,然后逐档下降,以防止损坏仪器。
3. 当电导率仪超出测量范围或输入为零时,均显示“OVER”。
4. 温度补偿按钮,按下时可将当前温度下溶液的电导率值自动补偿到25 o C时的电导率值。
弹开时为当前温度下测量的实际电导率值。