物理化学实验报告乙酸乙酯皂化反应动力学.doc

乙酸乙酯皂化反响动力学
一、实验目的
1）了解二级反响的特点。
用电导法测定乙酸乙酯皂化反响的速率常数。
由差别温度下的速率常数求反响的活化能。
二、实验原理
乙酸乙酯在碱性水溶液中的消解反响即皂化反响，其反响式为：
CH3COOC2H5+NaOH→CH3COONa+C2H5OH
反响式是二级反响，反响速率与CH3COOC2H5及NaOH的浓度成正比。用 a,b 分别体现乙酸乙酯和氢氧化钠的初始浓度， x 体现在时间隔断 t 内反响了的乙酸乙酯或氢氧化钠的浓度。反响速率为：dxdt=k(a-x)(b-x)
k 为反响速率常数，当 a=b 时，上式为：
dxdt=k(a-x)2
反响开始时 t＝0 ，反响物的浓度为 a ，积分上式得：
k＝1taxa-x
在一定温度下，由实验测得差别 t 时的 x 值，由上式可盘算出 k 值。
改变实验温度，求得差别温度下的 k 值，凭据Arrhenius方程的不定积分式有：
lnk=-EaRT+c
以 lnk 对1T作图，得一条直线，从直线斜率可求得 Ea。
若求得热力学温度T1 , T2时的反响速率常数k1 , k2,也可由Arrhenius方程的定积分式变革为下式求得 Ea值：
Ea=(Rlnk1k2)(1T2-1T1)
本实验通过丈量溶液的电导率 κ 取代丈量生成物浓度 x（或反响物浓度）。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。反响前后 Na+离子浓度稳定，整个反响历程电导率的变革取决于 OH-与 CH3COO-浓度的变革，溶液中 OH-的导电能力约为 CH3COO-的五倍，随着反响的进行， OH-浓度低落， CH3COO-的实验升高，溶液导电能力明显下降。
一定温度下，在稀溶液中反响，κ0,κt,κ∞为溶液在 t=0,t=t,t=∞ 时的电导率，A1，A2分别是与NaOH、CH3COONa 电导率有关的比例常数，于是：
t=0 ，κ0=A1a ;
t=t ，κt=A1a-x+A2x ;
t=∞ ，κ∞=A2a ;
由此得
κ0-κt=(A1-A2)x 即 x=(κ0-κt)/(A1-A2)
κt-κ∞=(A1-A2)(a-x) 即 (a-x)=(κt-κ∞)/(A1-A2)
而 k＝1tax(a-x)即
κ0-κtκt-κ∞＝kat
上式变形为： κt＝κ0-κtkat+κ∞
以κt对κ0-κtt作图为一直线，斜率为1ka，由此可求出 k 。
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