物理化学实验报告乙酸乙酯皂化反应动力学.docx

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。 2)用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数。 3)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。三、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 ,50m l容量瓶、乙酸乙酯( . )、氢氧化钠溶液( ·) 四、实验步骤 1. 准备溶液: 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,定容后的乙酸乙酯的浓度为 ·L-1 ,配置同浓度的 NaO H 所需 mol ·L -1的NaOH 体积为 ,用碱式滴定管量取 溶液于 100ml 容量瓶中,定容待用。 4)用25ml 移液管移取 25ml NaOH 溶液于 50ml 容量瓶中,定容待用。 0 测量: 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 k 0。 t 的测量: 1)用移液管取乙酸乙酯和同浓度的NaO H各10m l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 3mi n 中读取一次,测量持续 30min 。 35℃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 k 0。 3)重复上述测量 k t的方法测量 35℃下的 k t。 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