2022年北京大学物理化学实验实验报告乙酸乙酯皂化反应.docx

2021年北京大学物理化学实验实验报告乙酸乙酯皂化反应
2021年北京大学物理化学实验实验报告乙酸乙酯皂化反应
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2021年北京大学物理化学实验实验报告乙酸乙酯皂化反应
乙酸乙酯皂化反应
摘 要: 本试验测算乙酸乙酯皂化反应速率常数及活化能。利用乙酸乙酯皂化反应前后反应物与产物电导率不一样, 使用电导率仪监测反应进度, 确定体系电导率随反应时间改变。利用测得电导率与各物种浓度关系, 代入二级反应动力学方程进行拟合, 计算得到在(±)℃时该反应速率常数为(±) L·mol-1·s-1。并结合6个不一样温度下测得速率常数, 利用Arrhenius公式计算得该反应活化能为(±) kJ·mol-1。
关键词: 电导率; 速率常数; 活化能
1 试验部分
仪器和药品
DDS-I1A型电导率仪, 恒温槽, 万分之一天平, 夹层皂化管, 大试管, 50及100mL容量瓶, 25mL移液管, 停表。
乙酸乙酯(AR), NaOH(·L-1), 二次水。
试验步骤
调整恒温槽
打开恒温槽, ℃。调整温度时先设定温度为43℃左右, 待恒温槽温度稳定后再缓慢调整
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（预防温度飞升）, 使温度抵达(±)℃。℃后, 关闭大加热开关, 拧紧调整旋钮预防温度发生较大波动。
配制乙酸乙酯溶液
向100mL容量瓶中加入约三分之二体积水, （）加入乙酸乙酯时确保将酯直接滴到水面上, 定容, 摇匀。
测定κ0
用50mL容量瓶将氢氧化钠溶液正确稀释一倍。将稀释后氢氧化钠溶液一部分倒入大试管, 剩下淋洗铂黑电极, 再将电极插入大试管, 恒温10min。
打开电导率仪, 调整“温度”旋钮至25℃; 将“选择”旋钮拨到“校正”, 调“常数”旋钮至电导池常数（）, 再拨到“测量”, 读出示数并统计。
测定κt
用移液管移取25mL氢氧化钠溶液至内管, 移取25mL乙酸乙酯至夹层皂化管外管, 塞好盖子, 和一支干燥洁净大试管一起恒温10min。
取出皂化管, 倾斜使氢氧化钠和乙酸乙酯全部混合, 同时开始计时。摇摆使溶液混匀, 然后快速将一部分溶液倒入大试管至靠近二分之一高度, 剩下溶液淋洗铂黑电极, 并将电极插入大试管, 从2min开始, 每隔2min统计一次数据, 30min后每4min统计一次。测定总时长为46min。
共平行测定三次。
清洗仪器
将皂化管和大试管用蒸馏水洗净、 烘干, 容量瓶用蒸馏水洗净, 微量注射器洗净并烘干。电极用去离子水洗净后插入装有去离子水大试管中。
2 数据统计与处理
试验数据统计
测定κt前准备数据统计以下表:
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表 1 准备数据
M/(mg)
CNaOH/(mol·L-1)
κ0/(S·m-1)



三次平行κt数据统计以下表:
表 2 反应过程中电导率数据统计
第一次测量
t/(min)
κt/(S·m-1)
t/(min)
κt/(S·m-1)
t/(min)
κt/(S·m-1)
t/(min)
κt/(S·m-1)
2

12

22

34

4

14

24

38

6

16

26

42

8

18

28

46

10

20

30

第二次测量
t/(min)
κt/(S·m-1)
t/(min)
κt/(S·m-1)
t/(min)
κt/(S·m-1)
t/(min)
κt/(S·m-1)