实验二 电导法测乙酸 乙酯皂化反应的速率常数

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1 实验二 电导法测乙酸 乙酯皂化反应的速率常数
实验二 电导法测乙酸 乙酯皂化反应的速率常数 2019/4/12

2 （一）实验目的 1、测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数，了解 反应活化能的测定方法 2、了解二级反应的特点，学会用图解法求出
二级反应的反应速率常数 3、熟悉EC215微电脑电导率仪的使用方法 2019/4/12

3 （二）实验原理 乙酸乙酯皂化反应是个二级反应，其反应方 程式为：
CH3COOC2H5 + Na+ + OH-→CH3COO Na C2H5OH 2019/4/12

4 当乙酸乙酯与氢氧化钠溶液的起始浓度相同时，均为a，则反应速率表示为：
不同时间t时的x值，以 对t作图，应 得一直线，从直线的斜率m(=ak)便可求出k值。 2019/4/12

5 反应中，参加导电的离子有OH-、Na+和 CH3COO-，由于反应体系是很稀的水溶液，可 认为CH3COONa是全部电离的，因此，反应前
逐渐减小，因此可用电导率仪测量皂化反应 进程中电导率随时间的变化，从而达到跟踪 反应物浓度随时间变化的目的。 2019/4/12

6 少量与CH3COO-浓度成正比，速率 方程可变为： ＝ 式中：κ0—起始时的电导率； κt—t时的电导率；
所以，稀溶液中，电导值的减 少量与CH3COO-浓度成正比，速率 方程可变为： ＝ 式中：κ0—起始时的电导率； κt—t时的电导率； κ∞—t→∞即反应终了时的电导率； 2019/4/12

7 后，利用(κ0–κt)∕(κ0–κ∞)对t作图，若该 反应为二级反应，则应得到一条直线，直线的 斜率即是速率常数k与起始浓度ca的乘积。K
的单位为L・mol-1・min-1。 2019/4/12

8 （三）实验步骤 按ON/OFF键开启EC215微电脑电导率 仪。 2.电导率仪标定 （1）将电极先用蒸馏水清洗1－2遍，再用
1.开机 按ON/OFF键开启EC215微电脑电导率 仪。  2.电导率仪标定 （1）将电极先用蒸馏水清洗1－2遍，再用 0.01M KCl标准液淋洗2～3遍，每次1～2 ml,插入装有0.01M KCl标准液的专用试管 （需干燥）中，电极浸入溶液的深度以外套上 2019/4/12

9 （2）调节TEMPERATURE到2%/℃ 。 （3）选择合适的测量范围，如1999μs或19.9ms 。
的小孔浸没液体0.5cm左右为宜， 并用电极轻触试管底部，排出套内 的气泡。 （2）调节TEMPERATURE到2%/℃ 。 （3）选择合适的测量范围，如1999μs或19.9ms 。 （4）待数字基本稳定后，旋转 “CALIBRATION” 键，使显示屏上的数值与室温下0.01M KCl标准液 的电导率值相等即可（查课本336页附录八）。取出电 极，用蒸馏水淋洗1－2遍后，置蒸馏水中备用。 2019/4/12

10 电源开关 ↙ Calibration旋钮 ↙ ↖ Temperature旋钮 ↖ 量程选择按钮 ↗ 电极 2019/4/12

11 3. κ∞ 的测量 电极用极少量的0.0100M的 NaAc液淋洗2－3遍，将0.0100M 的NaAc装入专用试管中，插入电极，电
极浸入溶液的深度和使用方法与标定时相 同。此时显示屏上的数值即为κ∞ 。 2019/4/12

12 4.κ0 的测量 分别量取0.02MNaOH液和蒸馏水各25.00ml于50ml小烧杯中混匀，用此混合液淋洗电极2～3遍后，将此混合液倒入另一干燥专用试管中，插入电极，此时显示屏上的电导率数值即为κ0，记下该值 2019/4/12

13 2～3遍后，将此混合液倒入另一干燥专用试管中， 插入电极，此时显示屏上的电导率数值即为时间
5. κt 的测量 先量取0.02MNaOH液25.00 ml于100ml小烧杯中,再量取乙酸乙酯 液25.00ml一起放入100ml小烧杯中(加到一半 时看表记时），混匀，用此混合液淋洗电极 2～3遍后，将此混合液倒入另一干燥专用试管中， 插入电极，此时显示屏上的电导率数值即为时间 t所对应的κt，分别记录3min,6min,9min,12 min,15 min,18 min,21 min,24 min,27 min, 30 min, 40min,50min，60min时的电导 率κt。 2019/4/12

14 （四）实验结果与分析 （1）κ0与κ∞的测定。 反应的温度：t＝ ＿ ℃ κ0 =＿µS·cm-1 κ∞（开始）= ＿ µS·cm-1
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15 （2）将测得κt数据记入下表。 t(min) κ0 （µS·cm-1） κt －κ∞ κ0－ κt (κ0－ κt)/(κt －κ∞) 3
6 9 60 2019/4/12

16 以(κ0－ κt)/(κt －κ∞)对t作图，若 得一直线，即可证明乙酸乙酯皂化反应为 二级反应。由直线的斜率计算出反应速率 常数k。
（3）反应级数的判定。 以(κ0－ κt)/(κt －κ∞)对t作图，若 得一直线，即可证明乙酸乙酯皂化反应为 二级反应。由直线的斜率计算出反应速率 常数k。 2019/4/12

17 （五）注意事项 （1）测κ0 时是测0.0100M的NaOH， 而测κt时，是将0.02MNaOH液25.00
Ml与0.02M的乙酸乙酯液25.00ml混合。 （2）测量前电极需淋洗2遍，且要轻触试 管底部，排除套内气泡，但注意不要太用 力以免打破试管。 （3）仪器使用完毕，要将电极用蒸馏水清 洗干净，并放入蒸馏水中保养。 2019/4/12

18 请保护公共仪器设备！ 请注意安全！ 谢谢! 2019/4/12