乙酸乙酯皂化反应

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乙酸乙酯皂化反应

物理化学实验报告

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实验

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名称：院：业：级：名：教师：期：乙酸乙酯皂化反应速率常数化学工程学院化学工程与工艺化工12-6班吕博威学号 12402010624 王婷婷邵丹凤 2014年5月29日

一、实验目的

1. 了解用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率系数和活化能；

2. 了解二级反应的特点，学会用图解法求二级的速率系数；

3. 掌握电导率仪的使用方法。

二、实验原理

1.二级反应的动力学方程

A?B?产物

t=0 a a

t=t a-x a-x ?dcAd(a?x)dx????k(a?x)2 （1） dtdtdt

1x? （2） taa?x 定积分得：k?

以x~t作图若所得为直线，证明是二级反应，并从直线的斜率求出k。 a?x

如果知道不同温度下的速率常数k(T1)和k(T2)，按阿仑尼乌斯方程计算出该反应的活化能E。 Ea?lnk(T2)TT?R(12) （3） k(T1)T2?T1

2.乙酸乙酯皂化反应是二级反应，反应式为：

CH3COOC2H5?NaOH?CH3COONa?C2H5OH

t=0 a a 0 0

t=t a-x a-x x x

t=∞ 0 0 a a

反应前后CH3COOC2H5和C2H5OH对电导率的影响不大，可忽略。故反应前只考虑NaOH的电导率?，反应后只考虑CH3COONa的电导率?。对稀溶液而言，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该溶液的电解质电导率之和。

故存在如下关系式：

?0?A1?a ???A2?a ?t?A1(a?x)?A2x 由上三式得：x?(?0??t1???t)?a，代入（2）式得 k??(0) ?0???ta?t???

1?0??t??? kat重新排列得：?t?

因此，以?t~?0??t

t作图为一直线即为二级反应，并从直线的斜率求出k。由

两个不同温度下测得的速率常数k(T1)和k(T2)，按阿仑尼乌斯方程计算出该反应的活化能Ea。

三、实验仪器与试剂

1.数字电导率仪（附电极）1台，恒温水槽1套，秒表1只，叉形电导管3只，直试管1只，移液管（10ml,胖肚）3根；

2.乙酸乙酯标准溶液（0.0201mol/dm3），氢氧化钠标准溶液（0.201mol/dm3）。

四、实验步骤

1.恒温槽调节

调节恒温槽温度为25℃，同时电导率仪提前打开预热。

2.?0的测定

分别取10ml蒸馏水和10ml所配NaOH标准溶液，加到洁净、干燥的叉形管中充分混匀，置于恒温槽中恒温5min。用数字电导率仪测定已恒温好的NaOH溶液的电导率?0。

3.?t的测定

在另一只叉形管的直支管中加10mlCH3COOC2H5溶液，侧支管中加10mlNaOH溶液。恒温后，混合两溶液，同时开启停表，记录反应时间，并把电导电极插入直支管中。当反应进行

6min,9min,12min,15min,,20min,25min,30min,35min,40min时各测电导率一次，记录电导率?t及时间t。

4.调节恒温槽温度为35℃，重复上述步骤测定其?0和?t，但在测定?t时是按反应进行4min,6min,8min,10min,,12min,15min,18min,21min,24min，27min,30min时测其电导率。

五、数据记录与处理

1.数据记录

大气压：100KPa ；室温：31.1 ℃

初始浓度：

cCH3COOC2H533 =0.0103mol/dm cNaOH=0.0103mol/dm 电极系数：0.98

-1 1、恒温温度：30℃ K0 =2381.4us.cm

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?t~

?0??t

图

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由图可知其斜率为k=10.193，则由m?

1 kc0

得k（T1）=1/（10.193×0.0103）=9.525L/(mol·min)

2、恒温温度：35℃ ko=2469.6us.cm-1

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