电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数是什么

乙酸乙酯皂化反应： CH3COOC2H5 ＋NaOH → CH3COONa ＋C2H5OH t = 0: c c 0 0

t = t: c-x c-x x xt →∞: → → →c →c反应速率方程为积分得：只要测出反应进程中t时的x值，再将c代入上式，就可以算出反应速率常数k值。

用二级反应的方法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数，要保证强电解质浓度与电导为正比例关系需要NaOH的浓度足够低，乙酸乙酯浓度如果低了，配制浓度的误差会增大，如果采用准一级反应的方法可以改善实验的结果。

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二级反应的反应速度方程式为：dx/dt=k(a-x)(b-x)，a与b分别为反应物开始时的浓度，x为生成物的浓度。二级反应的半衰期为1/(k*a) (只适用于只有一种反应物的二级反应；两种反应物的二级反应的半衰期公式比较复杂，除包含速率常数k外，还与反应物起始浓度有关)，即开始时反应物浓度愈大，则完成浓度减半所需的时间愈短。

二级反应最为常见，如乙烯、丙烯、异丁烯的二聚反应，乙酸乙酯的水解，甲醛的热分解等，都是二级反应。

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定如下：

一、实验目的。

1、学习电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的原理和方法以及活化能的测定方法。

2、了解二级反应的特点，学会用图解计算法求二级反应的速率常数。

3、熟悉电导仪的使用。

二、实验步骤。

1、标定NaOH溶液及乙酸乙酯溶液的配制计算标定0.02mol/dm3NaOH溶液所需的草酸二份，放入锥形瓶中，用少量去离子水溶解之，标定溶液。

计算出配制与NaOH等浓度的乙酸乙酯溶液100mL所需化学纯乙酸乙酯的质量，根据不同温度下乙酸乙酯的密度计算其体积（乙酸乙酯的取样是通过量取一定量的体积），于100ml容量瓶中加入约2/3容积的去离子水，然后用1mL移液管吸取所需的乙酸乙酯加入容量瓶中，加水至刻度，摇匀。

2、调节恒温水浴调节恒温水浴温度为30℃±0.1℃。

3、电导率K0的测定。

用20mL移液管量取去离子水及标定过的NaOH溶液各20mL，在干燥的100mL烧杯中混匀，用少量稀释后的NaOH溶液淋洗电导电极及电极管3次，装入适量的此NaOH溶液于电极管中，浸入电导电极并置于恒温水浴中恒温。

乙酸乙酯皂化反应：

皂化就是氢氧化钠和乙酸乙酯反应：碱性的水解反应，生成乙酸钠和乙醇。乙酸乙酯与氢氧化钠的方程式为：CH3COOCH2CH3+NaOH—加热→CH3COONa+CH3CH2OH。

2，在反应初期，由于碱浓度过高，反应速度很快，如果不用短的间隔测量，中间的速度就不可知。

3，外推K0可得，实测K0不可得。因为在NaOH零浓度怎么测？

进行，所以先恒温，再混合，可以减少误差。

2.浓度相同可以比较好计算反应速率，因为最后反应物没有剩余。至于不同的浓度，你可以去看书本介绍的内容计算，我太久没做试验了。。。

3.二级反应，你可以设计相同温度下，不同浓度的乙酸乙酯与不同浓度的氢氧化钠反应，但是测量反应时间时候要改用其他的方法，如用滴定的方法测氢氧化钠的浓度来表示。

1.了解二级反应的特点，学会用图解计算法求取二级反应的速率常数；

2.用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数，了解反应活化能的测定方法。

二、实验原理

乙酸乙酯皂化是一个二级反应，其反应式为：

在反应过程中，各物质的浓度随时间而变。某一时刻的OH-离子浓度可用标准酸进行滴定求得，也可通过测定溶液的某些物理性质而得到。用电导仪测定溶液的电导值

ch3cooc2h5+oh-→ch3coo-+c2h5oh

设反应物乙酸乙酯与碱的起始浓度相同，则反应速率方程为：

r

=

=kc2

积分后可得反应速率系数表达式：

(推导)

式中：为反应物的起始浓度；c为反应进行中任一时刻反应物的浓度。为求得某温度下的k值，需知该温度下反应过程中任一时刻t的浓度c。测定这一浓度的方法很多，本实验采用电导法。

用电导法测定浓度的依据是：

(1)

溶液中乙酸乙酯和乙醇不具有明显的导电性，它们的浓度变化不致影响电导的数值。同时反应过程中na+的浓度始终不变，它对溶液的电导有固定的贡献，而与电导的变化无关。因此参与导电且反应过程中浓度改变的离子只有oh-和ch3coo-。

(2)

由于oh-的导电能力比ch3coo-大得多，随着反应的进行，oh-逐渐减少而ch3coo-逐渐增加，因此溶液的电导随逐渐下降。

(3)

在稀溶液中，每种强电解质的电导与其浓度成正比，而且溶液的总电导等于溶液中各离子电导之和。

设反应体系在时间t=0，t=t

和t=∞时的电导可分别以g0、gt

和g∞来表示。实质上g0是

naoh溶液浓度为时的电导，gt是

naoh溶液浓度为c时的电导与ch3coona溶液浓度为-

c时的电导之和，而g∞则是产物ch3coona溶液浓度为

时的电导。即：

g0=k反c0

g∞=k产c0

gt=k反c+k产(c0-

c)

式中k反，k产是与温度，溶剂和电解质性质有关的比例系数。

处理上面三式，可得

g0-

gt=(k反-

k产)(c0-

c)

gt-

g∞=(k反-

k产)c

以上两式相除，得

代入上面的反应速率系数表达式，得

k=

上式可改写为如下形式：

gt=

+

g∞

以gt对作图，可得一直线，直线的斜率为，由此可求得反应速率系数k，由截距可求得g∞。

二级反应的半衰期t1/2

为：

t1/2=

可见，二级反应的半衰期t1/2

与起始浓度成反比。由上式可知，此处t1/2

即是上述作图所得直线之斜率。

若由实验求得两个不同温度下的速率系数k，则可利用阿累尼乌斯(arrhenius）公式：

ln=()

计算出反应的活化能ea。