乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

1、用精度0.1g天平称量氢氧化钠固体，用新鲜纯水配制成一定体积的溶液，浓度约为0.01mol/L。用精度0.1mg天平准确称量邻苯二甲酸氢钾，对氢氧化钠溶液进行浓度标定。得到准确的浓度C0后，计算等摩尔量的分析纯乙酸乙酯体积V。

2、用乳胶管连接恒温水浴，开启恒温水浴，设定温度。

3、用大肚移液管准确量取50.00mL氢氧化钠溶液置于反应器中，磁力搅拌器缓慢搅拌，温度恒定后，测定电导率κ0。

4、计算出所需乙酸乙酯的用量，用量程为10~100μL的移液器量取。

5、磁力搅拌器速度开到最大，取下橡胶塞加入乙酸乙酯，同时计时，然后塞上橡胶塞。

6、持续快速搅拌约1min后，将搅拌速度减慢，保持慢速均匀搅拌。然后依次记录2，4，6，8，10，12，15，20，15，20，25，30，35，40min时刻的电导率κt。

7、清洗实验用品，用Origin软件处理实验数据。

1、电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数的步骤：

①调节恒温槽的温度在26.00℃；

②在1-3号大试管中，依次倒入约20mL蒸馏水、35mL 1.985×10-2mol/L的氢氧化钠溶液和25mL1.985×10-2mol/L乙酸乙酯溶液，塞紧试管口，并置于恒温槽中恒温。

③安装调节好电导率仪；

④k0的测定：

从1号和2号试管中，分别准确移取10mL蒸馏水和10mL氢氧化钠溶液注入4号试管中摇匀，至于恒温槽中恒温，插入电导池，测定其电导率k0；

⑤kt的测定：

从2号试管中准确移取10mL氢氧化钠溶液注入5号试管中至于恒温槽中恒温，再从3号试管中准确移取10mL乙酸乙酯溶液也注入5号试管中，当注入5mL时启动秒表，用此时刻作为反应的起始时间，加完全部酯后，迅速充分摇匀，并插入电导池，从计时起2min时开始读kt值，以后每隔2min读一次，至30min时可停止测量。

⑥反应活化能的测定：

在35℃恒温条件下，用上述步骤测定kt值。

2、pH法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数的步骤：

1).开启恒温水浴电源，将温度调至35℃.

2).配制纯乙酸乙酯溶液

配制0.0200mol/L乙酸乙酯溶液。先计算配制0.0200mol/L乙酸乙酯溶液100ml所需的分析乙酸乙酯（约0.1762g）量，根据乙酸乙酯温度与密度的关系式： ρ=925.54－1.68×t－1.95×10-3 t² 式中：ρ、t的单位分别为kg·m-3 和℃，计算该温度下对应的密度并换算成配准100ml 0.0200mol/L所需乙酸乙酯的体积，用0.5ml刻度移液管移取所需的体积，加到预先放好2/3去离子水的100ml容量瓶中，然后稀释至刻度，加盖摇匀备用。

3).测定35℃，起始浓度的pH值，C(NaOH)=10 pH-14 mol/L，移取20mlNaOH溶液，准确加入20ml水，放入pH计，稳定后读数并记录。

4).测定35℃，t时刻对应的pH值，Ct(NaOH)=10 pH-14 mol/L，移取20mlNaOH溶

液至测定管，准确加入20ml乙酸乙酯溶液至测定管另外一侧，放入pH计，记录不同时间t的pH值。每分钟测定一次，测25分钟。

5).重复上述操作，测定40℃时的pH值。

6).处理、计算反应速率常数k和表观活化能Ea。

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。

你恐怕要自己代入数值计算才可以得到

为了处理方便起见，设 乙酸乙酯 和氢氧化钠 　起始浓度相等.先计算配制0.02M乙酸已酯100ml所需乙酸已酯的质量。在100ml容量瓶中加入20ml蒸馏水，用分析天平准确称重，然后用滴管滴入比计算量略重的乙酸已酯，加水至刻度，混合均匀后倒入干燥的锥形瓶中，再准确计算所称重量的乙酸已酯配成0.02mol.L-1溶液所需的体积，不足水量用刻度移液管补充加入。