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1、电导率测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数,组员：黄兆潘 朱贞宽 吴顺平,实验目的,1.掌握电导率法测定化学反应速率常数和活化能的原理和方法。2.学会用作图法求反应的速率常数，加深对反应动力学特征的理解。3掌握DDS-11A 型数字电导率仪和控温仪用方法。,实验原理,乙酸乙酯皂化反应是个典型的二级反应。设反应物起始浓度均为C0，经时间t后产物的浓度为x。,t=0 a b 0 0t=t a-x b-x x xt=0 b-a a a,该反应的速率方程为：,本实验采用电导法测量皂化反应中电导L随时间t的变化。设L0、Lt、L分别代表时间为0、t、时溶液的电导。在稀溶液下，乙酸乙醋皂化反应，在不同反应时刻，
2、其电导率与浓度的满足以下关系：,-（2）,采用电导率法的依据：（1）溶液中参与导电的离子只有OH-、Na+和CH3COO-，随着反应进行，Na+浓度保持不变，OH-则不断减少，而CH3COO-不断增多，由于OH-的摩尔电导比离子的摩尔电导大得多，因此，随着反应的进行，溶液电导不断减少。（2）在很稀溶液中，每种强电解质的电导率L与浓度成正比，而且溶液的总电导率等于溶液中各电解质电导率之和。,由（2）式得：a-（3）,将（3）式代入（1）得：,根据阿仑尼乌斯（rrhenius)公式，反应活化能a可由下式求出：,药品仪器,1.DDS-307A型或DDS11A型电导率仪；2.恒温槽一套；3.混合反应器
3、二个；4.移液管、大试管、容量瓶等、烧杯；5.乙酸乙醋(AR)氢氧化钠(AR)(0.02mol/L)；6.洗耳球、铁架台、煮沸的蒸馏水、吸水纸；7.等等。,DDS11A型电导率仪,反应管（实物图片）,混合前恒温,混合过程,混合后测定,实验步骤,开启恒温槽调节温度,洗涤试管反应器并烘干,恒温,反应过程的电导率测定,量取被测溶液于试管反应管,配制乙酸乙醋溶液,恒温槽装置,连接好恒温槽装置，打开电动搅拌器、控温仪的开关，调节接触温度计的温度(根据室温而定)，加热至恒温。注意：加热器的插头，应插在控温仪的插孔上，不得直接插到其它电源插座上。,乙酸乙酯溶液的配制,乙酸乙醋溶液的浓度应与氢氧化钠溶液的浓度
4、相同（均为0.02mol/L）；配制100ml 0.02mol/L的乙酸乙醋，需乙酸乙醋m=0.17622g（m/M=0.1*0.02，M为乙酸乙醋的分子量88.11g/mol）；即：乙酸乙醋的体积为V=m/；乙酸乙醋密度与温度关系：,式中：密度的单位为g/ml;温度t的单位为。,用移液管量取20ml0.02mol/LNaOH溶液和20ml蒸馏水放于100ml烧杯中，混均后倒入大试管中（盖上橡皮塞）。在反应管的小管中加入20ml0.02mol/L乙酸乙醋溶液，大管中加入20ml0.02mol/L NaOH溶液（均盖上橡皮塞）。把它们同时放入恒温槽中，恒温15分钟。,溶液在恒温槽中恒温15min
5、后，即可以进行测定。,电导率仪的量程设置在10ms档；对温度进行补偿（根据室温）；对仪器进行校正，把“校正测量”转换开关置于“校正”处，调节常数校正旋钮至示值为电导电极常数；把“校正测量”转换开关置于“测量”处，即可开始测量。,用蒸馏水冲洗电导电极，用滤纸吸干电极上的水，把电极插入大试管中(恒温15 min后)，测得的电导率即为初始电导率K0。,电导率Kt的测定：,将为一只干原、清净的混合反应器置于恒温槽中，用10mL 移液管移取10mLNOOH 标准溶液于1池中，再用另一只10m1移波管移取10mL乙酸乙酯溶液于2池中，将电导电极插入2 池中，恒温15min后，混合两溶液，同时开启停表，记录
6、反应时间(注意停表经打开切勿按停，直至全部实验结束)。当反应进行到9min、12min、15min、6min、20min、25min、30min。,按照上述方法，测定30或35时的L0及Lt的数值。,文献值：,在25 下，氢氧化钠浓度，乙酸乙酯浓度均为0.02mol/L，其反应速率常数:K=6.4（molL-1）-1min-1其中反应速率常数与温度的关系式为：,乙酸乙酯皂化反应的活化能:Ea=27.3KJ/mol,注意事项：,1.电导率仪要进行温度补偿及常数校正；2.反应液在恒温时都要用橡胶塞子盖好；3.混合过程既要快速，又要小心谨慎，不要把溶液挤出反应管；4.严格控制恒温的温度，因为反应过程温度对反应速率常数影响很大；5.严格配制溶液的浓度，保证氢氧化钠与乙酸乙酯的浓度相等，否则反应速率常数计算公式将发生变化。,思考题,谢谢观赏,
