物理化学实验报告-乙酸乙酯皂化反应动力学.doc

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。用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数。由不同温度下的速率常数求反应的活化能。二、实验原理乙酸乙酯在碱性水溶液中的消解反应即皂化反应,其反应式为:+→+反应式是二级反应,反应速率与及的浓度成正比。用分别表示乙酸乙酯和氢氧化钠的初始浓度,表示在时间间隔内反应了的乙酸乙酯或氢氧化钠的浓度。反应速率为:为反应速率常数,当时,上式为:反应开始时,反应物的浓度为,积分上式得:在一定温度下,由实验测得不同时的值,由上式可计算出值。改变实验温度,求得不同温度下的值,根据Arrhenius方程的不定积分式有:以对作图,得一条直线,从直线斜率可求得。若求得热力学温度时的反应速率常数,也可由Arrhenius方程的定积分式变化为下式求得值:本实验通过测量溶液的电导率代替测量生成物浓度(或反应物浓度)。乙酸乙酯、乙醇是非电解质。在稀溶液中,非电解质电导率与浓度成正比,溶液的电导率是各离子电导之和。反应前后离子浓度不变,整个反应过程电导率的变化取决于与浓度的变化,溶液中的导电能力约为的五倍,随着反应的进行,浓度降低,的尝试升高,溶液导电能力明显下降。一定温度下,在稀溶液中反应,为溶液在时的电导率,分别是与、电导率有关的比例常数,于是:,;,;,;由此得 即即 而即上式变形为:以对作图为一直线,斜率为,由此可求出。仪器和试剂恒温槽、电导率仪、电导电极、叉形电导池、秒表、碱式滴定管、10ml、25m移液管、100mL,50ml容量瓶、乙酸乙酯(.)、氢氧化钠溶液(·):1)打开恒温槽,设置温度为25℃。将叉形电导池洗净、烘干。同时清洗两个100ml、一个50ml的容量瓶;2)在100ml容量瓶中加入小许水,然后使用分析天平称量加入乙酸乙酯0,1771g,定容待用。3)经过计算,·L-1,·L-,,定容待用。4)用25ml移液管移取25mlNaOH溶液于50ml容量瓶中,定容待用。:1)取一部分稀释的NaOH于洁净干燥的叉形管直管中,将用稀释的NaOH润洗后的电导电极放入叉形管直管中,在恒温槽中恒温10min,读取此时电导率。保留叉形管中溶液,用于35℃测量k0。:1)用移液管取乙酸乙酯和同浓度的NaOH各10ml分别加入到叉形管的直管和侧管中,将电导电极插入直管中,恒温10min。2)将两种溶液混合,同时开启秒表计时,3min后读取溶液的电导率,以后每3min中读取一次,测量持续30min。℃的电导率:1)将恒温槽温度设置为35℃。2)将保存的稀释的NaOH放在恒温槽中恒温10min测量k0。3)重复上述测量kt的方法测量35℃下的kt。4)清洗玻璃仪器,电导电极用去离子水清洗,浸入去离子水中保存。五、实验数据记录与处理实验中记录实验数据如下:称取乙酸乙酯的质量是m=,·L-1的NaOH体积为:实验记录电导率数值如下: 温度25℃35℃ K0/µs 17781695参数时间/s电导率/µs电导率