文档介绍：乙酸乙酯皂化反应(设计性实验)
一、实验目的
1、用电导率仪测定乙酸乙酯皂化反应进程中的电导率。
2、用图解法求二级反应的速率常数,计算反应的活化能。
3、掌握测量原理,学会使用电导率仪和恒温水浴。
二、设计提示
1、乙酸乙酯皂化反应是个二级反应,其反应方程式为:
CH3COOC2H5+Na++OH-→CH3COO-+Na++C2H5OH
当乙酸乙酯与氢氧化钠溶液的起始浓度相同时,如均为a,则反应速率表示为: (1)
式中,x为时间t时反应物消耗掉的浓度,k为反应速率常数。将上式积分得(2)
起始浓度a为已知,因此只要由实验测得不同时间t时的x值,以对t作图,应得一直线,从直线的斜率m(=ak)便可求出k值。
2、乙酸乙酯皂化反应中,导电能力很强的OH-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K0为t=0时溶液的电导,Kt为时间t时混合溶液的电导,K∞为t=∞(反应完毕)时溶液的电导。则稀溶液中,电导值的减少量与CH3COO-浓度成正比,设A为比例常数,则
t=t时,x=x ,
t=∞时,x→a,
由此可得
所以(2)式中的a-x和x可以用溶液K中相应的电导率表示,将其代入(2)式,并进行重排得:
(3)
显然,只要通过实验测出不同时间溶液的电导率值Kt和起始溶液的电导率值K0, Kt对作图,可得一直线,从直线的斜率( )可求出反应速率数k。如果知道不同温度下的反应速率常数如k(T2)和k(T1),根据Arrhenius公式,可计算出该反应的活化能E和半衰期。
(5)
三、设计要求
1、实验名称(与设计实验内容相符合的设计题目);
2、实验目的(写明设计实验的理论依据、实际意义);
3、设计方案用何实验设备及试剂进行测试,测定的原始数据记录及数据处理方法和被测物的理论值;
4、设计方案要求提前一周交给指导教师审阅,自行做预备试验,将需要的药品仪器提交给老师,在2-3周内完成实验,按时交实验报告。
四、实验要求
1、同一时间段实验可由1-2位同学进行一个实