北京大学《物理化学实验》实验报告：乙酸乙酯皂化反应教案.docx

北京大学《物理化学实验》实验报告：乙酸乙酯皂化反应
物理化学实验
乙酸乙酯皂化反应
摘 要：本实验测算乙酸乙酯皂化反应的速率常数及活化能。利用乙酸乙酯皂化反应前后反应物与产物的电导率的不同，使用电导率仪监测反应进度，确定体系电导率随反应时间的变化。利用测得电导率与各物种浓度的关系，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个不同温度下测得的速率常数，利用Arrhenius公式计算得该反应的活化能为(±) kJ·mol-1。
关键词：电导率；速率常数；活化能
1 实验部分
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。
实验步骤
调节恒温槽
打开恒温槽，℃。调节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节（防止温度飞升），使温度到达(±)℃。℃后，关闭大加热开关，拧紧调节旋钮防止温度发生较大波动。
配制乙酸乙酯溶液
向100mL容量瓶中加入约三分之二体积的水，（）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准确稀释一倍。将稀释后的氢氧化钠溶液一部分倒入大试管，剩下的淋洗铂黑电极，再将电极插入大试管，恒温10min。
打开电导率仪，调节“温度”旋钮至25℃；将“选择”旋钮拨到“校正”，调“常数”
物理化学实验
旋钮至电导池常数（），再拨到“测量”，读出示数并记录。
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，和一支干燥洁净的大试管一起恒温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。摇晃使溶液混匀，然后快速将一部分溶液倒入大试管至接近一半高度，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记录一次数据，30min后每4min记录一次。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的大试管中。
2 数据记录与处理
实验数据记录
测定κt前的准备数据记录如下表：
表 1 准备数据
M/(mg)
CNaOH/(mol·L-1)
κ0/(S·m-1)



三次平行κt的数据记录如下表：
表 2 反应过程中电导率数据记录
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

物理化学实验
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)
2

12

22

34

4

14

24

38

6

16

26

42

8

18

28

46

10

20

30

第三次测量
t/(min)
κt/(S·m-1)
t/(min)
κt/(S·m-1)
t/