乙酸乙酯皂化反应实验报告.doc

浙江万里学院生物与环境学院化学工程实验技术实验报告实验名称:乙酸乙酯皂化反应姓名成绩班级学号同组姓名实验日期指导教师签字批改日期年月日实验预习(30分)实验装置预习(10分)_____年____月____日指导教师______(签字)成绩实验仿真预习(10分)_____年____月____日指导教师______(签字)成绩预习报告(10分)指导教师______(签字)。,并计算该反应的活化能。。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。(5)简述实验所需测定参数及其测定方法:根据此公式,再利用MATLAB软件处理数据。实验操作要点:(·L-3)相等的乙酸乙酯溶液。其方法是:找出室温下乙酸乙酯的密度,·L-3(与NaOH准确浓度相同)的乙酸乙酯水溶液所需的乙酸乙酯的毫升数V,然后用lmL移液管吸取VmL乙酸乙酯注入250mL容量瓶中,稀释至刻度,·L-3的乙酸乙酯水溶液。(±)℃[或(±)℃],恒温槽的使用见仪器说明书。,都要用少量蒸馏水将恒温夹套反应池和电极洗净,并用滤纸吸干。注意每次洗涤恒温夹套反应池时不要将通恒温水的胶管拆除。电导率仪的使用如图所示。·L-3的NaOH溶液和同数量的蒸馏水,加入恒温夹套反应池(盖过电极上沿约2cm),恒温约15min,并开启磁力搅拌器搅拌,然后将电极插入溶液,测定溶液电导率,直至不变为止,此数值即为κ0。·L-3的CH3COOC2H5,加入干燥的25mL容量瓶中,·L-3的NaOH,加入另一干燥的25mL容量瓶中。将两个容量瓶置于恒温槽中恒温15min。同时,将恒温夹套反应池中测试过的废液倒入废液烧杯中,用蒸馏水水洗净恒温夹套反应池,滤纸吸干;电极用蒸馏水洗净,并用滤纸吸干。开启磁力搅拌器,将恒温好的分别装有NaOH溶液与CH3COOC2H5溶液的2个容量瓶从恒温槽中取出,打开盖子,迅速、同时将2个容量瓶中的溶液倒入恒温夹套反应池中(溶液高度同前),同时开动停表(记录反应的开始时间),并将电极插入恒温夹套反应池溶液中,测定溶液的电导率κt,在4min、6min、8min、10min、12min、15min、20min、25min、30min、35min、40min各测电导率一次,记下kt和对应的时间t。(±)℃[或(±)℃]。重复上述4、5步骤,测定另一温度下的κo和κt。但在测定κt时,按反应进行4min、6min、8