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1、实验二十一乙酸乙酯皂化反应【目的要求】1.用电导率仪测定乙酸乙酯皂化反应进程中的电导率。2.学会用图解法求二级反应的速率常数，并计算该反应的活化能。3.学会使用电导率仪和恒温水浴。［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+0H_TCH3COO—+C2H5OH当乙酸乙酯与氢氧化钠溶液的起始浓度相同吋，如均为G,则反应速率表示为：dx2=k(a-x)2(1)dr式中，兀为时间/时反应物消耗掉的浓度；R为反应速率常数。将上式积分得：a(a-x)起始浓度。为已知，因此只要由实
2、验测得不同时间/时的x值，以x/(a~x)对r作图，若所得为一直线，证明是二级反应，并可以从直线的斜率求出k值。乙酸乙酯皂化反应中，参加导电的离子有OH「、Na+fllCH3COO0山于反应体系是很稀的水溶液，可认为CHsCOONa是全部电离的。因此，反应前GNa+的浓度不变。随着反应的进行，仅仅是导电能力很强的0H离子逐渐被导电能力弱的CH3COO离子所取代，致使溶液的电导逐渐减小。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。令Go为/=0吋溶液的电导，
3、G为时间r吋混合溶液的电导，Goo为r=oo(反应完毕)吋溶液的电导。则稀溶液中，电导值的减少量与CH3COO浓度成正比，设K为比例常数，则z=/时，x=x,x=K(G()—G/)f=oo时，x=afg=K(G()—GJ由此可得:a—x=K(G/—GJ所以o—x和x可以川溶液相应的电导表示，将其代入式(2)得:丄—aGt~G^重新排列得:因此，只要测出不同时间溶液的电导值G和起始溶液的电导值Go,然后以G对(G()—G,)〃作图应得一航线，直线的斜率为1/(族)，山此便求出某温度下的反应速率常数R值。将电导
4、与电导率k的关系式G=舶〃代入⑶式得：1心-K,K,=Q——LK(4)fakt通过实验测定不同时间溶液的电导率0和起始溶液的电导率K(),以匕对(心一灯〃作图，也得一直线，从直线的斜率也可求出反应速率常数R值。如果知道不同温度下的反应速率常数《门)和k(TJ,根据Arrhenius公式，可计算出该反应的活化能E。,k(T.)E(11)In=(5)k(TJr[t}T2)[仪器试剂】电导率仪1台；电导池1只；恒温水浴1套；停表1只；移液管(5()mL,3支、ImL,1支)；容量瓶(250mL,1只)；磨口三角瓶
5、(200mL,5只)。NaOH(0.0200mol・山屮)；乙酸乙酯(A.R.);电导水。【实验步骤】1.配制乙酸乙酯溶液准确配制与NaOH浓度(约0.0200mol・dm")相等的乙酸乙酯溶液。其方法是：根据室温下乙酸乙酯的密度，计算出配制250mL0.0200mol・dn^的乙酸乙酯水溶液所需的乙酸乙酯的毫升数V,然丿凋ImL移液管吸取VmL乙酸乙酯注入250mL容量瓶中，稀释至刻度即可。2.调节恒温槽将恒温槽的温度调至(25.0±0.1)°C或(30.0±0.1)°C。3.调节电导率仪电导率仪的使用见
6、第一篇第四章“电学测量技术与仪器”。4.溶液起始电导率心的测定在干燥的200mL磨口三和瓶中，川移液管加入50mL0.0200mol・<1胪的NaOH溶液和等体积的电导水，混合均匀后，倒出少许溶液洗涤电导池和电极，然后将剩余溶液倒入电导池(盖过电极上沿并超出约1cm),恒温约15min,并轻轻摇动数次，然后将电极插入溶液，测定溶液电导率，直至不变为止，此数值即为心。5.反应时电导率氐的测定用移液管移取50mL0.0200mol・dnf的乙酸乙酯溶液于干燥的200mL磨口三角瓶屮，川另一只移液管移取5()mL
7、0.0200mol・dm以的NaOH溶液于另一干燥的200mL磨口三角瓶中。将两个三角瓶置于恒温槽中恒温15min,并摇动数次。将恒温好的NaOH溶液迅速倒入盛有乙酸乙酯溶液的三角瓶中，同时开动停表，作为反应的开始时间,迅速将溶液混合均匀，并用少许溶液洗涤电导池和电极，然后将溶液倒入电导池中，测定溶液的电导率心在4min、6min^8min^10min^12min、15min>20min^25min^30min、35min^40min各测电导率一次，记下Q和对应的时间t.6.另一温度下心和冷的测定调节恒温槽
8、温度为(35.0±0.1)°C或(40.0±0.1)€。重复上述4、5步骤,测定该温度下的心和但在测定陌时,按反应进行4min、6min、8min、lOmin、12min^15min、18min、21min、24min、27min>30min测其电导率。实验结束后,关闭电源,清洗电极，并置于电导水中保存待用。【注意事项】•本实验需用电导水，并避免接触空气及灰尘杂质落入。・配好的NaOH溶液要防止空气中的CO2气体
