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乙酸乙酯皂化反应速率常数测定

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标准文案 大全 乙酸乙酯皂化反应速率系数测定 ：腾 学号：2012011864 班级：化21 同组人:田雨禾 实验日期：2014年10月23日 提交报告日期：2014年10月30日 指导教师： 麻英

1 引言 1.1 实验目的 （1）学习测定化学反应动力学参数的一种物理化学分析方法——电导法。 （2）了解二级反应的特点，学习反应动力学参数的求解方法，加深理解反应动力学特征。 （3）进一步认识电导测定的应用，熟练掌握电导率仪的使用方法。

1.2 实验原理 反应速率与反应物浓度的二次方成正比的反应为二级反应，其速率方程式可以表示为

22

dc-=kc

dt （1）

将（1）积分可得动力学方程：

0ct22

c0

dc-=kdt

c

（2）

20

11-=kt

cc （3）

式中：𝑐0为反应物的初始浓度；c为t时刻反应物的浓度；𝑘2为二级反应的反应速率常数。将1/c对t作图应得到一条直线，直线的斜率即为𝑘2。 对于大多数反应，反应速率与温度的关系可以用阿累经验方程式来表示：

aElnk=lnA-

RT （4）

式中：Ea乌斯活化能或反应活化能；A指前因子；k为速率常数。 实验中若测得两个不同温度下的速率常数，就很容易得到

21Ta21

T12

kET-T

ln=

kRTT



 （5）

由（5）就可以求出活化能Ea。 乙酸乙酯皂化反应是一个典型的二级反应，

325325CHCOOCH+NaOHCHCOONa+CHOH

t=0时， 0c 0c 0 0 t=t时， 0c-x 0c-x x x t=∞时， 0 0 0xc 0xc 标准文案 大全 设在时间t生成物的浓度为x，则反应的动力学方程为 220

dx=k(c-x)

dt （6）

200

1xk=

tc(c-x) （7）

本实验使用电导法测量皂化反应进程中电导率随时间的变化。设0、𝑡和∞分别代表时间为0、t和∞（反应完毕）时溶液的电导率，则在稀溶液中有： 010=Ac

20=Ac t102=A(c-x)+Ax 式中A1和A2是与温度、溶剂和电解质的性质有关的比例常数，由上面的三式可得 0t0

0-x=-c-

（8）

将（8）式代入（7）式得： 0t2

0t-1k=tc-

（9）

整理上式得到 t20t0=-kc(-)t+ （10）

以𝑡对 (𝑡−∞)t作图可得一直线，直线的斜率为−𝑘2𝑐0，由此可以得到反应速率系数𝑘2。 溶液中的电导（对应于某一电导池）与电导率成正比，因此以电导代替电导率，（10）式也成立。实验中既可采用电导率仪，也可采用电导仪。

2 实验操作 2.1 实验药品、仪器型号及测试装置示意图 仪器：计算机及接口一套（或其他电导数据记录设备）；DDS-11A型电导率仪一台；恒温槽一套；混合反应器3个；电导管2个；20ml移液管2支；10ml移液管2支；0.2ml移液管1支；100ml容量瓶1个；洗耳球一个。 药品：0.014191mol·L-3NaOH标准溶液；0.00750mol·L-3NaAc溶液（此浓度值为NaOH标准溶液的一半）；乙酸乙酯（AR）；新鲜去离子水或蒸馏水。 本实验的核心装置为混合反应器，如下图所示： 标准文案 大全 图1 混合反应器示意图 2.2 实验条件 实验温度：17.5℃ 2.3 实验操作步骤及方法要点

2.3.1 配制乙酸乙酯溶液 配制100ml乙酸乙酯溶液，使其浓度与氢氧化钠标准溶液相同。乙酸乙酯的密度根据下式计算： 233)/(1095.1)/(168.154.924)/(℃℃－ttmkg

根据环境温度，求得乙酸乙酯的密度为903.50kg/m3，则需要乙酸乙酯的体积为： V=C𝑁𝑎𝑂𝐻V𝑁𝑎𝑂𝐻Mρ=0.14535ml

配制方法如下：在100ml容量瓶中装2/3体积的水，用0.2ml刻度移液管吸取0.145ml乙酸乙酯，滴入容量瓶中，加水至刻度，混匀待用。 2.3.2 准备工作 检查仪器药品，接通电源。设定恒温槽温度为20℃左右（以温度计为准，比室温高0.5~1℃即可），并接通相应设备电源，调好相应参数，准备数据采集。 2.3.3 测量 用20ml移液管移取氢氧化钠标准溶液于1池中，再移取20 ml乙酸乙酯溶液于2池中，将电导电极插入2池，再取适量醋酸钠溶液于电导管中，将反应器和电导管放入恒温槽中，一起恒温约10分钟。待温度计示数不改变时，开始进行数据采集，再用洗耳球使1、2池中溶液迅速混合均匀，3~5次挤压即可。约20分钟后即可停止实验。

清洗电导电极后，将其插入到电导管中，测定醋酸钠溶液的电导率κ∞（应多次测量，直到显示数据没有太大变化为止）。再次清洗电导电极。 升高温度1℃左右，重复以上步骤测定反应电导率的变化，一共进行三次实验即可。 2.4 实验注意事项 （1） 温度的变化会严重影响反应速率，因此一定要保证恒温。 标准文案 大全 （2）不要敞口放置NaOH溶液，以防吸收空气中CO2，使其浓度变化。 （3）混合过程既要快速进行，又要小心谨慎。不要将溶液挤出混合器。 （4）过程中更换反应液需要将电导率电极清洗干净，但不可擦拭部镀有铂黑的部分。 （5）采集数据过程中，要尽量避免对计算机进行其他操作，以防数据失真。 （6）控温时，以温度计示数为准，控温仪的旋钮应谨慎调节，最好始终使恒温槽处于加热恒温状态，因降温的速度比较慢。

3 结果与讨论 3.1 原始实验数据 氢氧化钠溶液浓度：0.014191mol/L，纯乙酸乙酯体积：0.14535ml 乙酸乙酯溶液浓度：0.014191mol/L，醋酸钠溶液浓度：0.00750mol/L 反应溶液电导率的原始数据略去，NaAc电导率和反应温度等数据见3.2 3.2 计算的数据、结果书中给出了固溶体的相关数据 3.2.1 计算反应速率常数 （1）实验点1

温度：20.0℃，κ∞=621μS/cm

数据处理方法：首先，在测得的一系列电导率中，找到其最高点，删去之前的数据，将该点作为t=0；再在该点之后的数据点中，删去明显的波动，或是用线性插值替换；最后将

(κ𝑡−κ∞)𝑡为自变量，κ𝑡为因变量，即借助公式𝑡=𝑘2𝑐0(𝑡−∞)𝑡+0，用origin

进行线性拟合，得到斜率，再除以-C0即为反应速率常数。 所得结果如下： 标准文案

大全 因而反应速率常k=斜率/(-C0)=0.0005058/0.00750=0.06744(L/mol·s) R2为0.99994。 (2) 实验点2

温度：21.0℃，κ∞=631μS/cm

按照上文所述，使用origin处理数据，绘制𝑡=𝑘2𝑐0(𝑡−∞)𝑡+0的图像如下：

01000002000003000004000005000006000007000001300140015001600κt (μS/cm)

(κt-κ∞ )t (μS·s/cm)

实验数据点 拟合曲线

Equationy = a + b*xAdj. R-Squar0.99994ValueStandard ErrκtIntercept1603.971920.05358κtSlope-5.058E-41.32813E-7

实验点1(T=20℃)的电导率拟合曲线标准文案

大全 因而反应速率常数k=斜率/(-C0)=0.000537459/0.00750=0.07166(L/mol·s) R2为0.99997 (3) 实验点3

温度：22.0℃，κ∞=644μS/cm

按照上文所述，使用origin处理数据，但本次实验多反应了两分钟，因此为了增加数据的统一性，将20min后的数据点全部删除，绘制𝑡=𝑘2𝑐0(𝑡−∞)𝑡+0的图像如下：

01000002000003000004000005000006000007000001300140015001600κt (μS/cm)

(κt-κ∞ )t (μS·s/cm)

实验数据点 拟合曲线

Equationy = a + b*xAdj. R-Squar0.99997ValueStandard ErrκtIntercept1640.752180.03939κtSlope-5.37459E-41.04852E-7

实验点1(T=20℃)的电导率拟合曲线

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乙酸乙酯皂化反应速率常数测定实验报告(详细参考)

乙酸乙酯皂化反应速率常数测定实验报告(详细参考)

乙酸乙酯皂化反应速率常数测定实验报告（详细参考）
对乙酸乙酯与皂化剂反应的速率常数测定实验可以提供一个有价值的例子，以表明如
何应用化学反应动力学原理，以及如何从一个结果中获得化学反应的基本特性。

该实验的
目的是测量乙酸乙酯反应的速率常数k及其催化剂的活性。

与本实验有关的化学反应可以
用下式表示：
A+B→C
在本实验中，A是乙酸乙酯，B是皂化剂，C是水乙酸乙酯。

该实验将采用循环注射法，通过一系列实验来测量乙酸乙酯反应的速率常数。

实验中采用的设备为自动反应器，其设定条件如下：温度25℃，时间点1min，水乙
酸乙酯反应方程式为1:1（mole.）。

实验中的其他条件包括：0.15mol/L乙酸乙酯的浓度、0.2mol/L皂化剂的浓度以及0.1 mol/L催化剂的浓度。

实验结果表明，当实验温度稳定在25°C时，反应速率常数k可以接近0.0670/min；当催化剂浓度改变时，反应速率也会发
生变化，催化剂浓度越高，反应速率k值也越高。

经过分析讨论，可以得出结论：实验所测量的乙酸乙酯反应的速率常数k可以接迗
0.0670/min，实验中乙酸乙酯反应的活性取决于催化剂的浓度，催化剂浓度越高，反应速
率k值也越高。

本实验的研究表明，实验结果能够提供有用的特性数据，可以为乙酸乙酯与皂化反应
研究和进一步应用提供有价值的贡献。

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

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 dtdx = （1） 式中：x 为t 时刻生成物的浓度。

式（1）定积分得：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=)(1x a a x t 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k(T 1)和k(T 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 （5）a A 2=∞κ （6） x 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。

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验报告

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验报告

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验报告乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验报告引言：皂化反应是一种重要的有机化学反应，通过碱与酯的反应，生成相应的醇和盐。

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定是研究皂化反应动力学的关键实验之一。

本实验旨在通过测定乙酸乙酯与氢氧化钠溶液反应的速率常数，探究该反应的动力学特性。

实验方法：1. 实验器材准备：取得所需的实验器材，包括烧杯、移液管、试管、滴管等。

2. 实验液体制备：准备一定浓度的氢氧化钠溶液，并称取适量的乙酸乙酯。

3. 实验操作：将一定量的氢氧化钠溶液倒入烧杯中，加热至适宜的温度。

然后，将乙酸乙酯滴入溶液中，同时记录下滴加的时间。

在滴加过程中，用试管定期取出少量反应液，加入酚酞指示剂，观察颜色变化。

4. 数据记录：根据实验操作过程中的数据记录，计算出不同时间点下的反应物浓度。

实验结果：根据实验数据，我们得到了乙酸乙酯与氢氧化钠溶液反应的速率常数。

通过绘制反应物浓度与时间的关系曲线，我们可以观察到反应速率的变化趋势。

在实验过程中，我们还注意到了反应温度对反应速率的影响，并进行了相应的分析。

讨论与分析：根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 反应速率随时间的增加而逐渐减小，呈现出指数衰减的趋势。

这符合化学反应动力学中的经典理论，即反应速率与反应物浓度的指数关系。

2. 反应温度对反应速率有显著影响。

在实验过程中，我们可以观察到在较高温度下，反应速率更快，反应物浓度下降更迅速。

这是因为高温加快了反应物分子的碰撞频率和能量，从而促进了反应的进行。

3. 乙酸乙酯皂化反应的速率常数可以通过实验数据计算得出，并且可以用于描述该反应的动力学特性。

通过测定不同条件下的速率常数，我们可以进一步研究该反应的影响因素。

结论：通过本实验，我们成功测定了乙酸乙酯皂化反应的速率常数，并观察到了反应速率与时间、温度的关系。

这一实验为进一步研究皂化反应的动力学特性提供了基础数据。

同时，我们也意识到实验中可能存在的误差和改进的空间，例如实验条件的控制和数据处理的精确性等。

乙酸乙酯皂化反应速率常数测定

乙酸乙酯皂化反应速率常数测定

乙酸乙酯皂化反应速率系数测定姓名：张腾 学号：2012011864 班级：化21同组人姓名:田雨禾实验日期：2014年10月23日 提交报告日期：2014年10月30日指导教师： 麻英1 引言1.1 实验目的（1）学习测定化学反应动力学参数的一种物理化学分析方法——电导法。

（2）了解二级反应的特点，学习反应动力学参数的求解方法，加深理解反应动力学特征。

（3）进一步认识电导测定的应用，熟练掌握电导率仪的使用方法。

1.2 实验原理反应速率与反应物浓度的二次方成正比的反应为二级反应，其速率方程式可以表示为22dc-=k c dt（1） 将（1）积分可得动力学方程：0ct 22c 0dc-=k dt c ⎰⎰ （2）2011-=k t c c （3） 式中： 为反应物的初始浓度；c 为t 时刻反应物的浓度； 为二级反应的反应速率常数。

将1/c 对t 作图应得到一条直线，直线的斜率即为 。

对于大多数反应，反应速率与温度的关系可以用阿累经验方程式来表示：aE ln k=lnA-RT（4） 式中： 乌斯活化能或反应活化能；A 指前因子；k 为速率常数。

实验中若测得两个不同温度下的速率常数，就很容易得到21T a 21T 12k E T -T ln=k RT T ⎛⎫ ⎪⎝⎭（5） 由（5）就可以求出活化能 。

乙酸乙酯皂化反应是一个典型的二级反应，325325CH COOC H +NaOH CH COONa+C H OH →t=0时， 0c 0c 0 0 t=t 时， 0c -x 0c -x x x t=∞时， 0 0 0x c → 0x c →设在时间t 内生成物的浓度为x ，则反应的动力学方程为220dx=k (c -x)dt （6） 2001xk =t c (c -x)（7）本实验使用电导法测量皂化反应进程中电导率随时间的变化。

设κ 、κ 和κ∞分别代表时间为0、t 和∞（反应完毕）时溶液的电导率，则在稀溶液中有：010=A c κ20=A c κ∞t 102=A (c -x)+A x κ式中A 1和A 2是与温度、溶剂和电解质的性质有关的比例常数，由上面的三式可得0t0-x=-c -κκκκ∞ （8） 将（8）式代入（7）式得：0t20t -1k =t c -κκκκ∞（9）整理上式得到t 20t 0=-k c (-)t+κκκκ∞ （10）以κ 对 κ κ∞ 作图可得一直线，直线的斜率为 ，由此可以得到反应速率系数 。