乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定思考题答案
二级反应有反应物浓度相同和不同两种反应形式，由于两种反应物 浓度相同时，反应速率常数k的表达式较简单，简化计算减小实验难度，所以本实验反应物浓度相等。若反应物浓度不相等，设起始反应物浓度分别为a,b，其动力学方程为{1/(a-b)}ln[{b(a-x)}/{a(b-x)}]=kt,其中x为t时刻的产物浓度，x可用电导仪测的G0,Gt求得
乙酸乙酯的皂化反应是一个典型的二级反应：
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。
2、需要重新推导其动力学方程式。设氢氧化钠溶液和乙酸乙酯溶液的起始浓度分别为a和b则其动力学方程式为式中x为t时刻产物的浓度。3、不能。因为实验原理成立的先决条件是电导与浓度成正比例关系，如果为浓溶液，则电导很低，试验将无法进行。4、从本实验的“实验关键提示与讨论”的内容中我们了解到，实验原理成立的先决条件是电导与浓度成正比例关系，而其中的比例系数K=∧m/Kcell，若使K成为与浓度无关的常数，需将∧m以∧m∞代替，则要求电解质的浓度足够稀。
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定：
乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定步骤
1、用0.1g天平称量氢氧化钠固体。用新鲜纯水配置成一定体积的溶液，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K0。
4、计算出所需乙酸乙酯的用量，用量程为10~100uL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，然后计时，同时塞上橡胶塞。
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、25、30、35、40min时刻的电导率Kt。
7、清洗试验用品，用Origin软件处理实验数据。
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、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。
乙酸乙酯的皂化反应是一个典型的二级反应：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：
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。
