怎样从乙酸乙酯皂化反应实验结果验证乙酸乙酯皂化反应是二级反应

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。

反应速度与两个反应物浓度的乘积成正比，也就是与反应物浓度的二次方成正比的化学反应称为二级反应。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。

若a＝b则 dx/dt=k(a-x)(a-x) 以1／a-x对t作图，得一直线。这是二级反应的特征。二级反应的半衰期为1／Ka，即开始时反应物浓度愈大，...  反应速度与两个反应物浓度的乘积成正比，也就是与反应物浓度的二次方成正比的化学反应称为二级反应。

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。若a＝b则 dx/dt=k(a-x)(a-x) 以1／a-x对t作图，得一直线。这是二级反应的特征。二级反应的半衰期为1／Ka，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。

而实验结果很好的验证了开始时反应物浓度愈大，则完成浓度减半所需的时间愈短。即证乙酸乙酯皂化反应为二级反应。

扩展资料：

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。CH3COOCH2CH3 + NaOH --->CH3COONa + CH3CH2OH。

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。

参考资料来源：百度百科——皂化反应

参考资料来源：百度百科——乙酸乙酯

比如可以把定量的乙酸乙酯溶于乙醇,然后加定量氢氧化钠的水溶液,以pH计读数绘制pH-t曲线,换算浓度与时间的关系,归一化得到其反应级数.

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定： 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。

相关内容：

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。