乙酸乙酯皂化反应速率常数测定实验报告

学号：201114120222

基础物理化学实验报告

实验名称：乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定 应用化学二班班级03组号 实验人姓名：xx 同组人姓名：xxxx 指导老师：李旭老师 实验日期：2013-10-29

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湘南学院化学与生命科学系

一、实验目的：

1、了解测定化学反应速率常数的一种物理方法——电导法。 2、了解二级反应的特点，学会用图解法求二级反应的速率常数。 3、掌握DDS-11A型数字电导率仪和控温仪使用方法。

二、实验原理：

1、对于二级反应：A+B→产物，如果A，B两物质起始浓度相同，均为a，则反应速率的表示式为

dxK(ax)2 (1) dt式中x为时间t反应物消耗掉的摩尔数，上式定积分得：

1xK·(2)

taax以

x~t作图若所得为直线，证明是二级反应。并可以从直线ax的斜率求出k。

所以在反应进行过程中，只要能够测出反应物或产物的浓度，即可求得该反应的速率常数。

如果知道不同温度下的速率常数k(T1)和k(T2)，按Arrhenius公式计算出该反应的活化能E

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T1T2K(T2)EalnR（3） K(T1)TT212、乙酸乙酯皂化反应是二级反应，其反应式为：

OH-电导率大，CH3COO-电导率小。因此，在反应进行过程中，电导率大的OH-逐渐为电导率小的CH3COO-所取代，溶液电导率有显著降低。对稀溶液而言，强电解质的电导率L与其浓度成正比，而且溶液的总电导率就等于组成该溶液的电解质电导率之和。如果乙酸乙酯皂化在稀溶液下反应就存在如下关系式：

L0A1a（4）

LA2a（5）

LtA1(ax)A2x （6）

A1，A2是与温度、电解质性质，溶剂等因素有关的比例常数，L0，

L分别为反应开始和终了时溶液的总电导率。Lt为时间t时溶液的总

电导率。由(4)，(5)，(6)三式可得：

L0LtxLL0a ·代入(2)式得：

1L0LtKt·aLtL（7） 重新排列即得：

Lt

1L0LtL

a·kt三、实验仪器及试剂

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DDS-11A型数字电导率仪1台（附铂黑电极1支），恒温槽1台，秒表1只，电导池3支，移液管3支；0.0200mol／L乙酸乙酯(新配的)，O.0200mol／L氢氧化钠(新配的)

四、简述实验步骤和条件：

1、调节恒温槽为所测温度25℃。

2、L0的测量：分别取10mL蒸馏水和10mL0.0200mol/L的NaOH溶液，加到洁净、干燥的叉形管电导池中充分混合均匀，置于恒温槽中恒温15min。用DDS-11A型数字电导率仪测定上述已恒温的NaOH溶液的电导率即为L0。

3、Lt的测量：在另一支叉形电导池直支管中加10mL 0.0200mol/L CH3COOC2H5，侧支管中加入10mL 0.0200 mol/L NaOH，并把洗净的电导电极插入直支管中。在恒温情况下，混合两溶液，同时开启停表，记录反应时间(注意停表一经打开切勿按停，直至全部实验结束)，并在恒温槽中将叉形电导池中溶液混合均匀。在60min内分别测定6min、9min、12min、15min、20min、25min、30min、35min、40min、50min、60min时的电导率Lt。

作Lt～L0-Ltt直线关系图，从斜率求出反应速率常数Ｋ

五、实验数据及现象的原始记录

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温度25℃L0=2.07ms·cm-1

时间/min Lt/(ms·cm-1) 6 1.660 9 1.547 0.0581 35 1.140 0.0266 12 1.463 0.0506 40 1.107 0.0241 15 1.397 0.0449 50 1.053 0.0203 20 1.303 0.0384 60 1.015 0.0176 25 1.237 0.0333 L0-Lt/(ms·cm-1·min-1) 0.0683 t时间/min Lt/(ms·cm-1) 30 1.182 L0-Lt/(ms·cm-1·min-1) 0.0296 t3、作Lt～

L0-Lt图： tWord 资料

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B Linear Fit of Data1_B1.71.61.51.4Lt1.31.21.11.00.010.020.030.040.050.060.07y=12.9x+0.799(L0-Lt)/t

k=12.9068min-1；反应温度T1=25℃而反应速率常数K1，所以a·kK=1/(12.9068 min-1×0.0200mol·L-1)=3.8739L·mol-1·min-1

1误差分析；○2实验中异常现象六、 讨论（主要内容是：○

3对本实验的改进意见；○4回答思考题。处理；○）：

误差分析

造成本实验误差的主要原因可能有：

1、恒温槽的温度不稳定，致使实验的结果存在一定的误差； 2、乙酸乙酯配置太久，部分挥发掉了,致使实验出现较大的偏差； 3、经过多次读数，误差比较大； 4、系统本身存在的偶然误差。

注意事项

1. 实验温度要控制准确

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2. 切勿触及铂电极的铂黑

3. 乙酸乙酯溶液和NaOH溶液浓度必须相同。 4. 配好的NaOH溶液要防止空气中的CO2气体进入。 5. 乙酸乙酯溶液需临时配制，配制时动作要迅速，以减少挥 发损失。

回答思考题

1、 酸溶液所用的水中含有不与反应物生成物发生反应的电解质,对测定的结果有无影响？

答: 存在一定的影响。因为反应速率常数的值与反应条件如温度、催化剂、溶剂等有关，而杂质的存在影响了反应物的浓度，因而对实验结果存在一定的影响。

2、各溶液在恒温和操作过程中为什么要盖好？

答：因为温度升高，溶液的挥发度增大，将溶液盖好是为了减少其挥发，保证溶液的浓度不变；此外，NaOH溶液很容易与空气中的CO2反应，将其盖住就是为了尽量减少此反应的影响。

七、 结论（是否达到了预期目的，学到了那些新知识）：

本实验虽存在一定的误差，但基本达到了预期的实验目的 学到的新知识:

1、熟悉并掌握了DDS-11A型数字电导率仪和恒温槽的使用方法

2、进一步了解了二级反应的特点，学会了用图解法求算二级反

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应的速率常数。

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