实验三电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数(晏威).docx
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1、实验三电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数一、实验目的1. 测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数;2. 了解二级反应的特征,学会用图解法求出二级反应的速率常数。二、实验原理乙酸乙酯皂化反应属于二级反应,其化学反应方程式如下:CH3COOC2H5 + NaOH = CH3COO Na + C2H5OH设反应物乙酸乙酯和氢氧化钠的起始浓度相同,用c 表示。反应进行到时间 t 时,生成物浓度为 x,这时 CH325 和NaOH的浓度均为(c-x)。COOC H反应趋于完全时,生成物的浓度接近为c,反应物的浓度接近为0。设逆反应可忽略,则反应物和生成物的浓度随时间的关系为:CH3COOC2H5 + OH -
2、 CH3COO - + C2H5OHt0:cc00t = t:(c- x)(c-x)xxt :00cc则此二级反应的速率方程为dx/dt = k(c-x)(c-x)(1)积分得:kt=x/ 【c(c-x)】(2)显然,只要测出反应进程中 t 时的 x 值,再将 c 代入上式,就可得到反应速率常数 k 值。由于溶液的浓度很稀,故可认为CH3COONa 全部电离。溶液中参与导电的离子有Na+ 、0H- 、CH3COO-,而 Na+浓度反应前后浓度无变化,OH-1浓度不断减小, CH3COO- (Ac -)浓度不断增大, 由于 0H-的迁移率比 Ac-的迁移率大得多,所以,随着反应的进行,溶液的电导
3、将不断下降(当然电导率也下降 )。在一定范围内,可以认为体系的电导值的减少量与CH3COO-的浓度 x的增加量成正比,即t=t 时,x=(G0-Gt)(3)时,()(4)t=c=G式中 G0 和 G分别为溶液起始和终了时的电导值,Gt 时 t 时的电导值, 为比例常数。将式 (3) 和(4)代入式( 2)得:kt=(G0-Gt )/【c(Gt-G)】 即 ckt=(G 0-Gt)/(Gt-G)(6)从直线方程可知( 6),只要测出 G0 、G以及一组 Gt 值,利用(G0-Gt)/(Gt -G)对 t 作图,应得一直线,由斜率即可求得反应速率常数 k,其单位是 min-1 mol-1L。三、仪
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