聊城大学 化学化工学院 聂虎 洋洋 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: 325325CH COOC HOHCH COOC H OH 设在时间t 时生成浓度为 x ,则该反应的动力学方程式为 ()()dxk axbxdt (8-1) 式中, a ,b 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 2()dxk axdt (8-2) 积分上式得: 1()xkta ax (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 ()xax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OH 离子的电导率比离子(即3CH COO )的电导率要大很多。因此,随着反应的进行,OH 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聊城大学 化学化工学院 聂虎 洋洋 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NaOH 和NaAc 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 01A a 2A a 12()tA axA x 式中:1A ,2A 是与温度、溶剂、电解质NaOH 和NaAc 的性质有关的比例常数;0 , 分别为反应开始和终了是溶液的总电导率;t 为时间 t 时溶液的总电导率。由此三式可以得到: 00()txa (8-4) 若乙酸乙酯与NaOH 的起始浓度相等,将(8-4)式代入(8-3)式得: 01ttkta (8-5) 由上式变换为: 0ttkat (8-6) 作0~ttt图,由直线的斜率可求 k 值,即 1mka,1kma 由(8-3)式可知,本反应的半衰期为: 1/ 21tka (8-7) 可见,两反应物起始浓度相同的二级反应,其半衰期1/ 2t与起始浓度成反比,由(8-7...