乙酸乙酯皂化反应实验报告.doc

乙酸乙酯皂化反应速度常相数的测定一、实验目的1通过电导法测定乙酸乙酯皂化反应速度常数。2求反应的活化能。3进一步理解二级反应的特点。4掌握电导仪的使用方法。二、基本原理乙酸乙酯的皂化反应是一个典型的二级反应：设在时间时生成浓度为，则该反应的动力学方程式为 （8-1）式中，分别为乙酸乙酯和碱的起始浓度，k为反应速率常数，若a=b,则（8-1）式变为 （8-2）积分上式得： （8-3）由实验测的不同t时的x值，则可根据式（8-3）计算出不同t时的k值。如果k值为常数，就可证明反应是二级的。通常是作对t图，如果所的是直线，也可证明反应是二级反应，并可从直线的斜率求出k值。不同时间下生成物的浓度可用化学分析法测定，也可用物理化学分析法测定。本实验用电导法测定x值，测定的根据是：（1） 溶液中离子的电导率比离子（即）的电导率要大很多。因此，随着反应的进行，离子的浓度不断降低，溶液的电导率就随着下降。（2） 在稀溶液中，每种强电解质的电导率与其浓度成正比，而且溶液的总电导率就等于组成溶液的电解质的电导率之和。依据上述两点，对乙酸乙酯皂化反应来说，反映物和生成物只有和是强电解质，乙酸乙酯和乙醇不具有明显的导电性，它们的浓度变化不至于影响电导率的数值。如果是在稀溶液下进行反应，则式中：，是与温度、溶剂、电解质和的性质有关的比例常数；，分别为反应开始和终了是溶液的总电导率；为时间t时溶液的总电导率。由此三式可以得到： （8-4）若乙酸乙酯与的起始浓度相等，将（8-4）式代入（8-3）式得： （8-5）由上式变换为： （8-6）作图，由直线的斜率可求k值，即，由（8-3）式可知，本反应的半衰期为： （8-7）可见，两反应物起始浓度相同的二级反应，其半衰期与起始浓度成反比，由（8-7）式可知，此处亦即作图所得直线之斜率。若由实验求得两个不同温度下的速度常数，则可利用公式（8-8）计算出反应的活化能。 （8-8）三、仪器和试剂恒温槽1套；移液管（20）2支；电导仪1套；比色管（50）2支；锥形瓶（250）2只；0.02溶液；停表1块；0.02溶液；烧杯（250）1只；0.01溶液；容量瓶（100）2只；0.01溶液。四、操作步骤1准确配制0.02的溶液和溶液。调节恒温槽温度至25，调试好电导仪。将电导池（如图8-1）及0.02的溶液和溶液浸入恒温槽中恒温待用。2分别取适量0.01的溶液和溶液注入干燥的比色管中，插入电极，溶液面必须浸没铂黑电极，置于恒温槽中恒温15分钟，待其恒温后测其电导，分别为和值，记下数据。3取200.02的溶液和200.02的溶液，分别注入双叉管的两个叉管中（注意勿使二溶液混合），插入电极并置于恒温槽中恒温10分钟。然后摇动双叉管，使两种溶液均匀混合并导入装有电极一侧的叉管之中，同时开动停表，作为反应的起始时间。从计时开始，在第5、10、15、20、25、30、40、50、60分钟各测一次电导值。4在30下按上述三步骤进行实验。五、数据记录和处理将测得数据记录于下表：室温：18.6 大气压：721.5 =0.01 =0.02 2530单位：×104单位：×1040/00.189/50.161-0.01750.160-0.020100.154-0.0082100.156-0.008150.145-0.00387150.151-0.0043200.134-0.00212200.144-0.0031250.128-0.00188250.135-0.0019300.127-0.0014300.130-0.00159400.120-0.0008400.125-0.0025说明：其中温度为30时的实验数据为我小组所测，25时的数据是参考其他小组多得。1.利用表中数据以对作图求两温度下的。 25时的图 30时的图2.利用所作之图求两温度下的，并与测量所得之进行比较。25：测量的=0.1964 作图所得=0.174330：测量的=0.1850 作图所得=0.1638 可以看出作图所求的两温度下的比测量值小一些，说明可能是测量时间太短，反应不完全所造成的，再就是可能数据处理存在着误差，使得结果偏小。3.求此反应在25和35时的半衰期值。由图象法可以求出半衰期分别为：25： 30：4.计算此反应的活化能。 六、注意事项1.注意每次测量之前都应该校正。2.选择合适的量程，使得读取的数值在10100之间。3.进行实验时，溶液面必须浸没电极，实验完毕，一定要用蒸馏水把电极冲洗干净并放入去离子水中。七、思考题1.为什么以0.01的溶液和0.01的溶液测得的电导，就可以认为是和。答：因为它们是强电解质，在稀溶液中，每种强电解质的电导率与其浓度成正比，而且溶液的总电导率就等于组成溶液的电解质的电导率之和。2.为什么本实验要在恒温条件下进行？而且溶液和溶液在混合前还要预先恒温？答：不同温度条件下所得速率常数不一样。保证温度的均一性，使得所测速率常数更加准确。3如何从实验结果来验证乙酸乙酯皂化反应为二级反应？答： （8-3）由实验测的不同t时的x值，则可根据式（8-3）计算出不同t时的k值。如果k值为常数，就可证明反应是二级的。通常是作对t图，如果所的是直线，也可证明反应是二级反应，并可从直线的斜率求出k值。