乙酸丁酯碱性水解反应的动力学介质效应
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乙酸丁酯的水解条件
乙酸丁酯的水解条件有以下几种:
1. 酸性条件下水解:将乙酸丁酯与稀酸(如稀硫酸、稀盐酸等)反应,加热至适当温度,水解生成乙酸和丁醇。
酸性条件下的反应方程式:
CH3COOC4H9 + H2O → CH3COOH + C4H9OH
2. 碱性条件下水解:将乙酸丁酯与氢氧化钠(或氢氧化钾)反应,生成相应的钠(或钾)盐和醇。
碱性条件下的反应方程式:
CH3COOC4H9 + NaOH → CH3COONa + C4H9OH
3. 酶催化水解:通过加入合适的酶,如酯酶(如脂肪酶),在适宜的温度和pH条件下,可以加速乙酸丁酯的水解反应。
需要注意的是,水解反应的速度受温度、酸碱度、催化剂等因素的影响,因此具体的条件应根据实验需要来确定。
乙酸丁酯碱性水解反应的动力学介质效应张文红孟鑫孙露露(中山大学化学学院,2000级,广州510275)指导老师:陈六平教授摘要:本文研究了溶剂性质对乙酸丁酯碱性水解反应速率常数的影响。
实验结果表明,随DMSO在混合溶剂中所占比例的增加反应速率常数k2线性增加。
随DMSO 和C2H5OH(体积比1:1)在溶剂中所占比例的增加反应速率常数k2线性减少。
对乙酸丁酯碱性水解反应动力学介质效应的实验结果进行了分析讨论,得出了有意义的规律。
关键词:化学反应动力学,溶剂效应,乙酸丁酯,混合溶剂。
一、引言在溶液中,溶剂对反应均可能引起离解和传能作用,在电解质溶液中,离子与离子、离子与溶剂分子间的相互作用、溶剂的介电性能等的影响,这属于溶剂的物理效应。
溶剂也可以对反应进行催化作用,甚至溶剂本身就可以参加反应,这属于溶剂的化学效应。
动力学溶剂效应是指一些不直接参加反应的溶剂对反应动力学性能的影响。
不同溶剂对反应速率的影响差别可以达到109倍。
目前,溶液反应动力学作为专门研究溶液反应规律及其影响因素的分支学科不仅具有极为重要的科学意义,而且对工业生产具有指导作用[1]。
有关资料表明,乙酸乙酯的皂化反应是一个二级反应[2-4],与此类似,乙酸丁酯的碱性水解也是二级反应。
本实验通过改变溶剂的性质并采用电导法研究了不同类型溶剂对乙酸丁酯皂化反应速率常数的影响,旨在了解溶剂性质对该反应速率的影响,并对测定结果进行分析比较。
结果表明,乙酸丁酯的皂化速率常数与溶剂本身的介电常数有关。
二、实验部分1、原理乙酸丁酯皂化反应是二级反应,它是双分子反应,其反应式为:CH3COOC4H9+OH-→ CH3COO-+C4H9OH此反应在水溶液中进行时,反应过程中各物质的浓度随时间而改变,有的离子数量减少,有的离子数量增加,结果使溶液的电导发生变化。
因此,可以通过测量该反应过程中体系电导值随时间的变化,即用电导法来研究该反应的动力学性质。
液相中反应物组分A和B的浓度分别用[A]、[B],而生成物C和D的浓度用[C],[D] 表示,则反应:A 十B →C 十D的速率方程为:r = -d[A]/d t = -d[B]/d t = d[C]/d t = d[D]/d t有r=k2[A][B]则反应对A和B物质均为一级,反应的总级数为二,比例系数k2是这一反应的速度常数。
乙酸乙酯皂化反应动力学一、实验目的1.了解二级反应的特点;2.用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数;3.由不同温度下的反应速率常数求反应的活化能。
二、实验原理1.乙酸乙酯在碱性水溶液中的水解反应即皂化反应,其反应式为:反应是二级反应,反应速率与错误!未找到引用源。
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的浓度成正比。
2.反应开始时错误!未找到引用源。
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内反应了的乙酸乙酯或氢氧化钠的浓度。
在一定温度下,由实验测得不同错误!未找到引用源。
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3.本实验通过测量溶液的电导率代替测量生成物浓度错误!未找到引用源。
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为实验中配制溶液时确定,通过实验可测错误!未找到引用源。
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三、试剂及仪器试剂:错误!未找到引用源。
溶液(约错误!未找到引用源。
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仪器:恒温槽,电导率仪,电导电极,茶行电导池,秒表,滴定管(碱式),移液管错误!未找到引用源。
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四、实验步骤1.将叉形电导池洗净烘干,调节恒温槽至错误!未找到引用源。
2.配制错误!未找到引用源。
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的乙酸乙酯水溶液。
称量乙酸乙酯的质量尽量接近于错误!未找到引用源。
药物水解的影响因素摘要目的:药物具有易水解的结构,在适当条件下可表现,研究影响药物水解的条件,以便加速,减缓或防止其水解。
方法:通过对大量近几年有关药物水解的文献,对改方面进行综述。
结果:对于药物的水解得到了广泛研究,影响其水解的条件有水分,酸碱性,温度,离子强度等,预防水解的方法也有许多,例如,改变剂型,采取新制造工艺,改善包装等方法。
结论:为保证药物质量,提高疗效,研究影响药物的水解条件和预防方法有很重要的意义。
关键词药物水解;影响因素;预防方法药物的水解性是重要的化学性质之一,研究、探讨认识有机药物的水解规律, 采取适当措施,防止或延缓药物水解,保证药物质量和疗效。
药物具有易于水解的结构,但必须在适当的条件下方能表现是药物水解的内因, 外界条件则是外因。
影响药物水解的因素及预防措施有以下几点:1、药物水解影响因素1.1水分药物的水解,只有水的存在才能发生。
因此,对易水解的药物必须适当控制水的含量, 有的药物需制成固体制剂, 在怎样增加阿司匹林合剂的稳定性一文中提到,由于阿司匹林极易水解,所以最好用干法制粒,减少其与水分接触以防止水解。
[1]有的易水解的固体药物制剂,在湿空气中放置、表面吸附水蒸汽后也能使其水解。
在以水为溶剂进行提取和精制药物时,也要注意水解的可能性, 可选用部分或全部有机溶剂代替水,以避免水解的可能性。
[2]生物技术药物的基本剂型是冻干剂。
冷冻干燥技术可以是药物保持原有的理化性质和生理活性,且有效成分损失极少。
此外,冻干制剂特有的疏松多孔结构,可以使药物易于重新复水恢复活性,而且冻干制剂含水量低,易长期稳定保存。
[3] 1.2酸碱性被H+和OH-催化的反应,其速度在很大程度上随pH值而改变,在pH值较低时,主要是H+的催化作用;在pH值较高时,主要是OH-的催化作用;pH值在中间时,降解反应速度可以与pH无关或由H+和OH-共同催化。
许多药物的水解反应受pH值的影响,为延缓水解,控制其水解速度,应将药物的水溶液调制水解速度最小的pH值,调节酸碱性是最常用,有效的方法。
CH3COOH + CH3CH2CH2CH23COOCH2CH2CH2CH3 + H2O乙酸丁酯的合成与精制一.实验知识背景1、简介乙酸丁酯,又名乙酸-2-甲基丙脂,英文名isobutyl acetate,无色有果香气味的液体,分子式为C6H12O2,相对分子量111.16,沸点(101.3kPa)126.114℃,熔点-73.5℃,相对密度0.8807,折光率为1.3941,燃点为421℃,乙酸丁酯微溶于水,能与醇、醚等一般有机溶剂混溶,在酸或碱的作用下,水解生成乙酸和丁醇。
乙酸丁酯是一种重要的化工产品,也是重要的有机合成中间体,广泛用于有机合成、塑料、涂料等工业。
它是化工、军工、医药等行业的主要溶剂,特别是清漆、人造革、塑料等物质的良好溶剂。
此外,它还是制造油漆、飞机漆的主要原料,可用于香料、化妆品、食品添加剂、防腐防霉剂和药物的合成工业中。
乙酸正丁酯具有广泛的应用价值和巨大的发展前景。
随着经济的发展和人民生活水平的提高,对乙酸丁酯的需求量也越来越大。
目前,工业上大多数采用浓硫酸催化酯化乙酸丁酯,但该法存在反应时间长、副反应多、后处理困难、产品损失大、设备腐蚀严重、存在安全隐患和三废污染严重等问题。
因此,开发催化活性高和环保型的催化剂如固体酸催化剂代替浓硫酸势在必行。
4、传统实验原理反应:副反应:CH3CH2CH2CH23CH22O为了促使反应向右浓度或连续地移去产物(酯和水)的方式来达到的。
在实验过程中二者兼用。
至于是用过量的醇还是用过量的酸,取决于原料来源的难易和操作上是否方便等诸因素。
提高温度可以加快反应速度。
二.乙酸乙酯的合成方法文献探究在合成乙酸乙酯过程中,有多种催化剂可以实现反应。
传统上羧酸酯类的合成都是用浓硫酸作催化剂,但存在诸如设备易腐蚀、副反应多、废酸排放污染环境等弊端。
因此人们不断寻求更优良的催化剂来代替硫酸。
下面我们通过对前人用不同催化剂的进行反应取得的结果进行探讨。
(文献来源见尾页标注)1.采用活性炭负载四氯化锡做催化剂采用活性炭负载四氯化锡做催化剂,用活性炭将四氯化锡分散,减少了四氯化锡的用量,提高了催化活牲,具有选择性好、后处理工艺简单、催化剂易回收等优点。
乙酸丁酯反应原理乙酸丁酯(Butyl acetate)是一种常用的有机溶剂,其化学式为C6H12O2,由乙酸和丁醇反应制得。
乙酸丁酯具有较低的沸点、较好的溶解性和挥发性,广泛应用于涂料、油墨、胶黏剂和清漆等行业。
乙酸丁酯的制备反应是一种酯化反应,即酸与醇反应生成酯的过程。
具体而言,乙酸丁酯由乙酸和丁醇在酸催化剂的存在下发生酯化反应,生成乙酸丁酯和水。
酸催化剂通常采用无机酸如硫酸、磷酸或有机酸如甲苯磺酸。
酸的存在可以加速反应速度,促使酯化反应进行。
酯化反应的原理是羧酸和醇发生酯键形成,同时伴随着水分子的释放。
先由酸催化剂将一分子乙酸质子化,形成乙酸根离子,然后乙酸根离子与丁醇发生亲核取代反应,醇的氧原子攻击碳原子,断裂碳氧单键形成中间物质,最后经过质子转移、断裂醇的σ键和羧酸的π键,形成酯的酯化产物。
乙酸丁酯反应的化学方程式如下:CH3COOH + C4H9OH → CH3COOC4H9 + H2O乙酸丁酯的制备条件和反应速率主要受到以下几个因素的影响:1. 反应物浓度:当乙酸和丁醇的浓度较高时,反应速率较快,但是过高的浓度也会导致产物的回流沉淀,降低反应效率。
2. 反应温度:一般情况下,反应温度越高,反应速率越快,但也要考虑到副反应的发生和安全性。
3. 催化剂选择:选择适当的催化剂对反应速率有重要影响。
硫酸等强酸催化剂能够促进酯化反应,但也容易引起副反应和热分解。
因此,需要选择适当浓度和适宜温度下的催化剂。
4. 反应时间:反应时间越长,反应程度越大,但是过长的反应时间也会导致产物的分解、副反应的增加。
乙酸丁酯的制备反应需要进行适当的控制,以保证产率和纯度。
在实际应用中,还可以通过逆流酯化反应和连续流动酯化反应等工艺来提高乙酸丁酯的制备效果。
总体而言,乙酸丁酯的制备反应是一种经过酸催化剂作用的酯化反应。
通过适当选择反应条件和催化剂,可以得到高产率和高纯度的乙酸丁酯。
乙酸丁酯在涂料和化工等领域具有广泛应用,其制备原理的了解和掌握对于相关行业的发展具有重要意义。
乙酸丁酯的合成与精制一、乙酸丁酯简介1、乙酸丁酯1.1、物化性质:无色有果香气味的液体。
沸点(101.3kPa)126.114℃,熔点-73.5℃,相对密度(20℃/4℃)0.8807,燃点为421℃。
闪点(闭口)27℃;爆炸极限(下限)1.4%(vol),(上限)8.0%(vol)。
乙酸丁酯微溶于水,能与醇、醚等一般有机溶剂混溶。
乙酸丁酯与低级同系物相比,乙酸丁酯难溶于水,也较难水解。
但在酸或碱的作用下,水解生成乙酸和丁醇。
1.2、性质:分子式:C6H12O2 。
分子量:116.16 。
FEMA:2174 。
密度:0.8764熔点(℃):-77.9沸点(℃):126.1闪点(℃):22(闭杯)折射率:1.3907(19℃)色状:无色液体。
溶解情况:溶于醇、醚、醛等有机溶剂,溶于180份水。
稳定性:在弱酸性介质中较稳定。
1.3、用途:乙酸正丁酯是一种重要的化工产品,也是重要的有机合成中间体,广泛用于有机合成、塑料、涂料等工业。
它是化工、军工、医药等行业的主要溶剂,特别是清漆、人造革、塑料等物质的良好溶剂。
此外,它还是制造油漆、飞机漆的主要原料[1],可用于香料、化妆品、食品添加剂、防腐防霉剂和药物的合成工业中。
乙酸正丁酯具有广泛的应用价值和巨大的发展前景。
二、乙酸丁酯的合成2.1、乙酸丁酯的合成乙酸丁酸合成实验是我们有机化学实验教材中一个典型的酯化反应,现行实验教材的合成方法是以液体浓硫酸作催化剂由乙酸和丁醇加热回流而制得,浓硫酸易导致较多的副反应,使得原料消耗量大,选择性差,产率低,实验后处理过程复杂,废水排放量大,这些弊端与日益兴起的绿色化学背道而驰.如何充分利用原材料,减少或消除化工过程对环境的污染,获得对环境友好的新工艺,是每个化学工作者亟待解决的问题,是每个从事化学工作行业无法推却的责任。
近年国内科研单位高等院校和化工企业继续保持对乙酸丁酯合成技术的科研攻关活跃发展的势头,为克服传统浓硫酸催化剂工艺方法的诸多缺点,研究者皆在致力于新型催化剂的筛选和实用工艺的开发,力求达到催化活性高、使用寿命长、可回收重复使用、产(收)率高、产品质量好、设备维护耗费低、节约能源、三废尽量少、投资费用小的目标。
乙酸正丁酯化学式-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分内容:乙酸正丁酯是一种常见的酯化合物,化学式为C6H12O2。
它由乙酸和正丁醇反应制得。
乙酸正丁酯在工业生产和日常生活中有广泛的应用,具有重要的经济和社会价值。
乙酸正丁酯是一种易于挥发的无色液体,具有水果香味。
它的化学性质稳定,具有较低的毒性和良好的溶解性。
这些特性使得乙酸正丁酯在多个领域有广泛的应用。
乙酸正丁酯的主要制备方法是乙酸与正丁醇进行酯化反应。
这种反应一般在酸性条件下进行,常用的催化剂有硫酸、磷酸等。
通过控制反应条件可以得到不同纯度和产率的乙酸正丁酯。
乙酸正丁酯在许多领域都有广泛的应用。
它是一种常见的有机溶剂,广泛用于涂料、油墨、胶水等化学制品的生产中。
此外,乙酸正丁酯还可以用作香精和香料的原料,赋予产品令人愉悦的气味。
此外,它还可用作汽油添加剂,提高汽油的燃烧效率。
总之,乙酸正丁酯是一种重要的酯化合物,具有广泛的应用领域。
它的化学性质稳定,制备方法简单,价格适中,因此在工业生产和日常生活中得到了广泛的应用。
随着科技的不断发展,乙酸正丁酯还有着更广阔的发展前景。
1.2 文章结构本文主要围绕乙酸正丁酯展开研究,文章结构分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分首先进行概述,简要介绍乙酸正丁酯的一般情况,包括其化学性质、制备方法和应用领域等信息,引出本文的目的。
正文部分分为三个部分,分别是乙酸正丁酯的化学性质、乙酸正丁酯的制备方法和乙酸正丁酯的应用领域。
在乙酸正丁酯的化学性质部分,将深入探讨该物质的物理性质、化学反应性质以及与其他物质的相互作用等方面内容。
通过对其结构与性质的分析,探讨其在化学领域中的重要性和应用潜力。
在乙酸正丁酯的制备方法部分,将介绍常见的合成途径,包括催化剂的选择、反应条件的优化等内容。
同时,对不同制备方法的优缺点进行比较和分析,以期得到高效、环保的制备方法,满足实际应用的需求。
在乙酸正丁酯的应用领域部分,将探讨其在工业和生活中的广泛应用,如溶剂、涂料、塑料和医药等领域。
羟基与醋酸异丙酯,醋酸异丁酯,醋酸仲丁酯,醋酸叔丁酯反应时的动力学研究(法语)燃烧与反应系统的实验室法国国家科学研究院与奥尔良大学45071 奥尔良市法国1996.11.14收稿1997.1.27收录摘要:在温度范围253-372K时醋酸异丙酯(k1),醋酸异丁酯(k2),醋酸仲丁酯(k3),醋酸叔丁酯(k4)与OH自由基反应时其速率系数与温度的关系已被确定。
根据Arrhenius经验公式得到:(k1= (0.30±0.03)×10-12/exp[(770±52)/T];k2= (1.09±0.14) ×10-12exp[(534±79) /T];k3=(0.73±0.08) ×10-12exp[(640±62)/T];k4=(2.22±0.34) ×10-12exp[-(395±92)/T](单位cm3 molecule-1S-1)。
在室温下获得速率常数如下:醋酸异丙酯(3.77±0.29),醋酸异丁酯(6.33±0.52),醋酸仲丁酯(6.04±0.58),醋酸叔丁酯(0.56±0.55)。
我们的结果是与以前的测量相比较,并依据构效关系加以讨论。
简介醋酸盐可以由自然或人为因素排放到大气中。
它们被大量运用于工业上,尤其是作为制造香水和香料的溶剂。
它们在自然中也会被某些植物所生成。
这些化合物在参与光合作用后大部分进入到大气之中。
醋酸盐的另一来源是对流层中醚的氧化降解化合物。
例如乙酸异丙酯是由异丙醚制取的。
异丙醚是一种用以增加无铅汽油辛烷值的添加剂。
醋酸盐在对流层中主要是与羟基自由基发生反应,而与NO3自由基和臭氧反应的过程十分缓慢,所以,在大气中挥发性有机物的降解是微不足道的。
大气中氧化物与羟基自由基反应将促进臭氧和光化学烟雾其他成分在城市地区的形成。
乙酸丁酯碱性水解反应的动力学介质效应张文红孟鑫孙露露(中山大学化学学院,2000级,广州510275)指导老师:陈六平教授摘要:本文研究了溶剂性质对乙酸丁酯碱性水解反应速率常数的影响。
实验结果表明,随DMSO在混合溶剂中所占比例的增加反应速率常数k2线性增加。
随DMSO 和C2H5OH(体积比1:1)在溶剂中所占比例的增加反应速率常数k2线性减少。
对乙酸丁酯碱性水解反应动力学介质效应的实验结果进行了分析讨论,得出了有意义的规律。
关键词:化学反应动力学,溶剂效应,乙酸丁酯,混合溶剂。
一、引言在溶液中,溶剂对反应均可能引起离解和传能作用,在电解质溶液中,离子与离子、离子与溶剂分子间的相互作用、溶剂的介电性能等的影响,这属于溶剂的物理效应。
溶剂也可以对反应进行催化作用,甚至溶剂本身就可以参加反应,这属于溶剂的化学效应。
动力学溶剂效应是指一些不直接参加反应的溶剂对反应动力学性能的影响。
不同溶剂对反应速率的影响差别可以达到109倍。
目前,溶液反应动力学作为专门研究溶液反应规律及其影响因素的分支学科不仅具有极为重要的科学意义,而且对工业生产具有指导作用[1]。
有关资料表明,乙酸乙酯的皂化反应是一个二级反应[2-4],与此类似,乙酸丁酯的碱性水解也是二级反应。
本实验通过改变溶剂的性质并采用电导法研究了不同类型溶剂对乙酸丁酯皂化反应速率常数的影响,旨在了解溶剂性质对该反应速率的影响,并对测定结果进行分析比较。
结果表明,乙酸丁酯的皂化速率常数与溶剂本身的介电常数有关。
二、实验部分1、原理乙酸丁酯皂化反应是二级反应,它是双分子反应,其反应式为:CH3COOC4H9+OH-→ CH3COO-+C4H9OH此反应在水溶液中进行时,反应过程中各物质的浓度随时间而改变,有的离子数量减少,有的离子数量增加,结果使溶液的电导发生变化。
因此,可以通过测量该反应过程中体系电导值随时间的变化,即用电导法来研究该反应的动力学性质。
液相中反应物组分A和B的浓度分别用[A]、[B],而生成物C和D的浓度用[C],[D] 表示,则反应:A 十B →C 十D的速率方程为:r = -d[A]/d t = -d[B]/d t = d[C]/d t = d[D]/d t有r=k2[A][B]则反应对A和B物质均为一级,反应的总级数为二,比例系数k2是这一反应的速度常数。
设在时间t时生成物的浓度为x,则反应的动力学方程为:d x/dt=k2(a-x)(b-x)式中,a和b分别为乙酸丁酯和碱(NaOH)的起始浓度。
若:a=b,则上式变为:d x/d t=k2(a-x)2积分后得:k2t=x/[a(a - x)]不同时间下生成物的浓度可以用化学分析等方法测定,本实验采用电导法测定。
反应过程中,电导性较强的OH-不断被导电性较弱的CH3COO-代替,因此溶液的电导不断下降。
在稀溶液中,每种强电解质的电导和它的浓度成正比,而且溶液的总电导等于溶液中各电解质电导之和。
设G0为起始时体系的电导,G t为t时刻体系的电导,G∞为t→∞(即反应结束)时体系的电导。
则体系电导值的减少量和CH3COONa的浓度x的增大成正比,所以有:t=t时:x=α(G0-G t)t=∞时:a=α(G0-G∞)式中:α为比例常数。
联立上述诸方程,并化简得:k2t=(G0-G t)/ a(G0-G∞)(1)以G t对(G0-G t)/ t作图,求得斜率m=1/ k2a于是:k2=1/am(2)2、仪器和药品仪器:电导仪1台;电导电极1支;秒表1块;恒温槽1套;50mL移液管1支;5mL 刻度移液管1支;1mL注射器1支;小玻璃泡;反应器250mL。
实验装置如下图所示[2]。
反应器药品:乙酸丁酯、DMSO和乙醇均为AR试剂;NaOH溶液(0.1416mol/L)。
3、实验步骤A)调节恒温槽温度为25.00±0.05℃,将反应液放入干燥的250ml的反应器里,并将其放入恒温槽中恒温。
反应介质组成如下:0%的DMSO的水溶液,20%的DMSO的水溶液,40%的DMSO的水溶液,60% 的DMSO的水溶液;0%的DMSO和乙醇(V(DMSO):V(C2H5OH)=1:1)的水溶液,20%的DMSO和乙醇(V(DMSO):V(C2H5OH)=1:1)的水溶液,40%的DMSO和乙醇(V(DMSO):V(C2H5OH)=1:1)的水溶液,50%的DMSO和乙醇(V(DMSO):V (C2H5OH)=1:1)的水溶液。
B)用注射器把约为0.2ml的纯乙酸丁酯注入已称量的玻璃小泡中,在煤气灯火焰上封口,再次称量,求出酯的质量。
C)吸取与酯等摩尔量的0.1416mol/L标准NaOH溶液加入反应器中,充分混合后,把电导电极插入溶液,使电极片完全浸没在溶液中,恒温20min,测定溶液的电导。
再次摇动,停30sec,再次测量电导,直至读数稳定,此电导值作为反应开始的电导值G O。
D)将已经准确称量的乙酸丁酯的小玻璃泡放入特制的玻璃管中,恒温,用一头压扁的专用玻璃棒压住小泡。
恒温,迅速压碎小泡,同时开始计时测量电导值。
3600s后,停止计时。
E)重复实验3次,取平均值。
F)调节恒温槽温度为35.00±0.05℃,重复上述实验。
三、结果与讨论按照上述实验步骤,分别测定乙酸丁酯在不同的混合溶剂中皂化反应的反应速率常数。
每一种溶剂组成下平行测定3次。
根据测得的实验数据,以G t对(G O-G t)/ t作图,求得斜率m=1/ k2a,计算出k2,结果列于以下各表中。
1、不同温度、不同浓度下,DMSO对乙酸丁酯皂化反应的反应速率常数的影响表1 混合溶剂(DMSO+H2O)中乙酸丁酯皂化反应速率常数k 2/ (L·mol-1·s-1 )的测定结果(25℃)V(DMSO)/%No. 0 20 40 601 80.17 91.68 112.49 131.812 72.17 88.21 108.20 130.373 77.66 86.63 115.34 136.13平均值76.7 88.8 112.0 132.8表2 混合溶剂(DMSO+H 2O )中乙酸丁酯皂化反应速率常数k 2/ (L ·mol -1·s -1 )的测定结果(35℃) V (DMSO )/%No. 0 20 40 60 1 148.54 166.76 185.24 227.06 2 141.82 170.35 181.10 217.63 3 138.57 160.26 187.63 220.27 平均值 143.0 165.8 185.0 221.6在25℃和35℃下,以k 2对V (DMSO )/ %作图1:708090100110120130140150160170180190200210220230k 2/L .m o l -1.s -1V (DMSO)/%Fig.1 Plot of rate constants k 2 vs V (DMSO) for alkaline hydrolysis reaction of n-butyl acetate对Fig. 1 作线性分析,结果如下:Linear Regression for Data:k 2 = A + B * V /%Parameter Value Error25℃ 35℃ 25℃ 35℃A 73.85 140.6 3.132 4.938B 0.957 1.275 0.0837 0.132R 0.992 0.989SD 3.714 5.90N 4 4从Fig. 1可知,DMSO 的加入引起了反应速率常数k 2的增加,而且随着DMSO 在溶剂中所占比例的增加而线性增加。
温度的升高使皂化反应的反应速率常数k 2有明显增大。
随着温度的升高,DMSO 的含量的增加对反应速率常数k 2的影响增大。
2、 不同浓度下,DMSO 和C 2H 5OH 的混合溶剂对乙酸丁酯皂化反应的反应速率常数的影响表3 混合溶剂(DMSO+C 2H 5OH+H 2O )中乙酸丁酯皂化反应速率常数k 2 / (L·mol -1·s -1 )的测定结果(35℃)V (DMSO+C 2H 5OH )/ %No. 0 20 40 50 1 148.54 136.15 113.09 109.73 2 141.82 136.10 121.47 99.76 3 138.57 129.05 117.65 117.05 平均值 143.0 133.8 117.4 108.8105110115120125130135140145k 2/L .m o l -1.s-1V (DMSO+C 2H 5OH)/%Fig. 2 Plot of rate constants k 2 for alkaline hydrolysis reaction of n-butyl acetate at 35? 对上图线性分析,结果如下:linear Regression for Data1_35℃:k 2= A + B * V /%Parameter Value ErrorA 143.6 1。
992B -0.595 0.0532R 0.992SD 2.38N 4从Fig. 2可知,DMSO 和C 2H 5OH (体积比1:1)的加入引起了反应速率常数k 2的减小,而且随着DMSO 和C2H5OH在溶剂中所占比例的增加而线性减少。
从Fig. 1已知, DMSO的加入引起反应速率常数k2的增加,因此可知C2H5OH的加入可导致反应速率常数k2的减小,而且C2H5OH的浓度越大,影响越大。
当DMSO 和C2H5OH 以相同体积加入时,C2H5OH对反应速率常数k2的影响相对较大。
即有k2(H2O)> k2(DMSO+H2O)> k2(DMSO +C2H5OH+H2O)3、乙酸丁酯皂化反应动力学介质效应的分析:实验表明,混合溶剂的活度、酸度、溶解度、电离度等多种重要性能的变化,会引起反应速率常数的变化。
实验结果表明:A)DMSO的加入引起了反应速率常数k2的增加,而且随着DMSO在溶剂中所占比例的增加而线性增加。
B)DMSO 和C2H5OH(体积比1:1)的加入引起了反应速率常数k2的减小,而且随着DMSO 和C2H5OH在溶剂中所占比例的增加而线性减少。
C)C2H5OH的加入可导致反应速率常数k2的减小。
D)DMSO和C2H5OH以相同体积加入时,C2H5OH对反应速率常数k2的影响相对较大。
四、结论根据本文关于乙酸丁酯皂化反应动力学介质效应的实验结果,可得出下述结论:1、对于羟基极性溶剂(醇)和水的混合溶剂,醇浓度越大,反应速率常数越小。