乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定.docx
试验九乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定1前言1.1 试除目的测定乙酸乙酯电化反应的速率常数。1.2 试验内容在30C时，用电导率仪先测定40mK).0Imo1.1.d的NaOH溶液的电导率，然后将20m1.0.02mo1.1.1fNaOH溶液与20m1.002mo1.1.的乙酸乙的溶液混介，测定其电导率随时间的改变关系：然后将试验温度上升到37C,重纪上述试验。1.3 MttBS时于二级反应A+B产物假如A,B两物质起始浓度相同，均为a,则反应速率的表示式为=k(a-x>:(I)(it式中：X为1.时刻生成物的浓度。式(1)定枳分得：21<2)以一二对t作图,若所得为直线，证明是二级反应。并可以从直线的斜率求出k,所以在反应进行过程中，只要能够测出反应物或生成物的浓度，即可求得该反应的速率常数k°温度时化学反应速率的影响常用阿伦尼乌斯方程描述也，邑(3)drRT-式中：Ea为反应的活化能。假定活化能是常数,测定了两个不同温度下的速率常数k(Tj和k(T?)后可以按式(3)计算反应的活化能为。-嚅X楞)乙酸乙而皂化反应是一个典型的二级反应，其反应式为:CHwOoC:HS+CtT=CHyC(X)+CiHsOH反应系统中，OH电导率大，CHCOO电导率小。所以，随着反应进行，电导率大的OH渐渐为电导率小的CH£00所取代，溶液电导率有显著降低。对于稀溶液，强电解质的电导率K与其浓度成正比，而且溶液的总电导率就等F组成该溶液的电解质电导率之和。若乙酸乙酯皂化反应在稀溶液中进行，则存在如卜.关系式：KO-1.u<5)KR=A2a<6),=A(4-x)+A,x(7)式中：A1,A：分别是与温度、电解质性质和溶剂等因素有关的比例常数：kd、K卜Ks分别为反应起先、反应时间为t和反应终门时溶液的总电导率。由式(5)式(7),得代入式(2)并整理，得因此，以修对今二.作图为始终线即说明该反应为二级反应，且由直线的斜率可求得速率系数k：由两个不同温度下测得的速率系数k(TJ与k(Tj,可以求出反应的活化能Ea。由于溶液中的化学反应事实上特别困难，如上所测定和计算的是表规活化能。2试验方法2.1 试验仪和试剂仪器DDS-IIA型电导率仪1台：自动平衡记录仪1台；恒温水浴I套：DJS/型电导电极1支：双管反应器2只、大试管I只：100m1.容fit瓶1个:20m1.移液管3支：0.2m1.刻度移液管1支。试剂（）.Q200mo1.，1.的NaOH溶液：乙酸乙酯（AR）：簇新去离子水或蒸储水。2.2 试验步事1）仪打匏：接通电导率仪的电源，校正电导率仪，正确选择其量程，并将电导率仪的记录输出与记录仪相连。2）配制乙酸乙脂溶液：用容量瓶配制0.0200m”1.，1.的乙酸乙循溶液100m1.乙酸乙幅密度与温度的关系式p=924.54-1.168t-1.95×1（）'3（2（IO）其中p、t的单位分别为kg11?和C（须要乙酸乙丽约0.1762g）。已知室温等于23.8C,计算得须要0.197m1.乙酸乙酯。3）心的测量。将恒温水浴调至30。用移液管吸取20m1.0.200mo1.1.的NaoH溶液装入干净的大试管中再加入2（）m1.H?O,将电导电极套上塞子，电极经去离子水冲洗并用戏纸吸干后插入大武管中，大试管放入恒温水浴恒温约IOmiib将电导率仪的''校正测量”开关拨到“测量”位置，记录仪起先记录。4）储的测定。将干净干燥的双管反应涔置于恒温水浴中，有移液管取20m1.0.20OmO1.z1.乙酸乙丽溶液，放入粗管。符电极用电导水仔细冲洗3次，用造纸当心吸干电极上的水，然后插入粗管，并塞好。用另支移液管取20m1.0.200mo1.1.NaOH溶液放入细管，恒温约5min.用洗耳球快速反复抽压细管两次,将NaoH溶液尽快完全压入相管，使溶液充分混合。记录仪必需在反应前起先记录，大约20min可以停止测量。5）重灾以上步骤，测定37C时反应的勺与3结果与探讨由试验室仪器读出室温为23.8C,大气压为10309kPa.表1,表2中的其次列由记录仪采集，可见附图（七“关系图）上的数据。第列时间并非干脆由记录仪采集的数据读出，而是在k,-t关系图上找出最高点，登记最高点对应的时间,之后将各数据点对应的时间减去最离点对应的时间即为表中第一列u第三列中的心同样由记录仪采集，见附图（K。的测量）,得30C时，K°=691.格，37'C时,a-0=7.45格。注:附图分别为30C时K（I的测量图、37'C时小的测量图、30C时.-I关系图、37C时烙“关系美。表1乙乙电化反应动力学成险敷记录（30IC）时间t/min格广数“/格<KI)A-,)/102.136.856.23_0.2910803.205.980.2718754.025.810.2587064.825.650.2489635.455.540.2403676.155.430.2308946.835.330.2225487.635.220.2136308.405.120.2059529.504.990.19578910.24.920.18921610.54.840.18272710.94.790.177586以表1中的其次列对第三列作图，得图1.B1MOO1.C1.tAf,-<-),-1)/tKtt由图I知，试验的线性拟合较好，该反应为二级反应。由公式(9)得，图1中直线的斜率为一1.,在该试验中，a=0.01mo1.1.,所以akwckjrc=1/(11.248nin,×0.01moV1.)=8.89O1.mo1."min1.查阅文献得，30C时k=8.7916mo1.】.min1,相对误差E=1.1.%.衰2乙乙电化反应动力学试险ft据记录(37C)时间1./min格子数3/格<KI)一£)/I749"0.907.110.4777781.356.910.4666672.536.460.4268773.676.090.3950955.035.760.3538777.085.380.3050858.405.180.28095210.24.950.25392211.84.770.23474613.24.660.21818214.54.550.20620716.04.450.19312517.44370.18218418.74.290.17379720.34.220.16354721.24.170.158962H237Mt时储-*«3)八图线以表2中的其次列对第三列作图，得图2。同样由公式(9)得，图2中直线的斜率为一，a=0.01mo"1.,所以“k俨Ck3rc=1/(7.839411in,×0.01moV1.)=12.961.monin1.查阅文献得，37C时k=13.4721mo1.1min1.相对误差E=3.8%.由公式(4)计算，该反应的表观活化能Ea=In(12.96/8.89)8.314303.1.5«310.15/(310.15-303.15)1000=43.6KJmo1.,.查阅文献得,曰=46.1KJmo1.1.相对误差E=5.4%°4结论乙酸乙Si皂化反应的速率常数：krc=8.8901.mo1.nin,.文献值为8.7916mo1.,min,.相对误差E=1.I%-k,c12.961.n>,11in1,文献值.为13.4721mo1.,min1.,相对误差E=3.8%.表观活化能Ea=43.6KJmo1.,文献值为46.1KJmo1.,相对误差E=5.4%.参考文献；1浙江高校化学系.2005.中汲化学试脸.第一版.北京：科学出版社
