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
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）成绩
实验目的
1．用电导率仪测定乙酸乙酯皂化反应进程中的电导率。
2．掌握用图解法求二级反应的速率常数，并计算该反应的活化能。
3．学会使用电导率仪和超级恒温水槽。
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：
1．配制溶液
配制与NaOH准确浓度（·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。
2．调节恒温槽
将恒温槽的温度调至（±）℃［或(±)℃］，恒温槽的使用见仪器说明书。
3．调节电导率仪
每次测定电导率前，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。
4．溶液起始电导率κ0的测定
·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。
5．反应时电导率κt的测定
·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