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乙酸乙酯皂化反应

乙酸乙酯皂化反应
乙酸乙酯皂化反应

乙酸乙酯的皂化反应测定反应速率常数

北京航空航天大学 化学系

摘要:本实验通过溶液电导率与溶质浓度、反应速率常数之间的定量关系,用测定电导率的方法测定了不同温度下乙酸乙酯皂化反应的反应速率常数,并将测得的数值与表中数值比较,验证了乙酸乙酯的皂化反应为二级反应。 关键词:乙酸乙酯、皂化反应、电导率测定、反应速率常数

1.引言

化学动力学也称反应动力学、化学反应动力学,是物理化学的一个分支,是研究化学过程进行的速率和反应机理的物理化学分支学科。它的研究对象是性质随时间而变化的非平衡的动态体系。

20世纪前半叶,大量的研究工作都是对化学反应中参数的测定、理论分析以及利用参数来研究反应机理。但是,反应机理的确认主要依赖于检出和分析反应中间物的能力。20世纪后期,自由基链式反应动力学研究的普遍开展,给化学动力学带来两个发展趋向:一是对元反应动力学的广泛研究;二是迫切要求建立检测活性中间物的方法,这个要求和电子学、激光技术的发展促进了快速反应动力学的发展。对暂态活性中间物检测的时间分辨率已从50年代的毫秒级提高到皮秒级。

而我们所做的实验则是重复了20世纪前半叶的化学家们所做的工作,确定了乙酸乙酯皂化反应的反应级数与反应速率常数。

2.原理部分

乙酸乙酯的皂化反应是一个典型的二级反应:

325325CH COOC H OH CH COO C H OH --+??→+

设在时间t 时生成浓度为x ,则该反应的动力学方程式为

()()dx

k a x b x dt

-

=-- (1) 式中,a ,b 分别为乙酸乙酯和碱的起始浓度,k 为反应速率常数,若a=b,则(1)式变为

2()dx

k a x dt

=- (2) 积分上式得: 1()

x

k t a a x =?- (3)

由实验测的不同t 时的x 值,则可根据式(3)计算出不同t 时的k 值。如果k 值为常数,就可证明反应是二级的。通常是作

()

x

a x -对t 图,如果所的是直线,也可证明反应是二级

反应,并可从直线的斜率求出k 值。

不同时间下生成物的浓度可用化学分析法测定,也可用物理化学分析法测定。本实验用电导法测定x 值,测定的根据是:

(1)

溶液中OH -离子的电导率比离子(即3CH COO -)的电导率要大很多。因此,随着反应的进行,OH -离子的浓度不断降低,溶液的电导率就随着下降。

(2)

在稀溶液中,每种强电解质的电导率与其浓度成正比,而且溶液的总电导率就等于组成溶液的电解质的电导率之和。

依据上述两点,对乙酸乙酯皂化反应来说,反映物和生成物只有NaOH 和NaAc 是

强电解质,乙酸乙酯和乙醇不具有明显的导电性,它们的浓度变化不至于影响电导率的数值。如果是在稀溶液下进行反应,则

01A a κ= 2A a κ∞=

12()t A a x A x κ=-+

式中:1A ,2A 是与温度、溶剂、电解质NaOH 和NaAc 的性质有关的比例常数;

0κ,κ∞分别为反应开始和终了是溶液的总电导率;t κ为时间t 时溶液的总电导率。由此三

式可以得到:

00(

)t

x a κκκκ∞

-=- (4)

若乙酸乙酯与NaOH 的起始浓度相等,将(8-4)式代入(8-3)式得:

01t t k ta κκκκ∞

-=

?- (8) 由上式变换为:

0t

t kat

κκκκ∞-=

+ (6)

作0~

t

t t

κκκ-图,由直线的斜率可求k 值,即

1m ka =

,1k ma

= 由(3)式可知,本反应的半衰期为:

1/21

t ka

=

(7)

可见,两反应物起始浓度相同的二级反应,其半衰期1/2t 与起始浓度成反比,由(7)式可知,此处1/2t 亦即作图所得直线之斜率。

若由实验求得两个不同温度下的速度常数k ,则可利用公式(8)计算出反应的活化能

a E 。

211211ln

a E k k R T T ??=- ???

(8) 则以lnk 对1/T 作图应得一直线,其斜率即为E a /R ,由此可算出活化能。

3.实验部分

3.1仪器药品

恒温槽1套;

移液管(25mL )2支; DDS-12A 型电导仪1套; 夹层皂化管1支; 烧杯(250mL )1支; 0.021mol L NaOH -?溶液; 停表1块;

0.021325mol L CH COOC H -?溶液; 容量瓶(50mL )1支; 0.011mol L NaOH -?溶液; 容量瓶(100mL )1支; 0.0113mol L CH COONa -?溶液。

3.2实验步骤

1.准确配制0.021mol L -?的NaOH 溶液和325CH COOC H 溶液。调节恒温槽温度至25℃,调试好电导仪。将电导池(如图8-1)及0.021mol L -?的NaOH 溶液和325CH COOC H 溶液浸入恒温槽中恒温待用。

2.分别取适量0.011mol L -?的NaOH 溶液和3CH COONa 溶液注入干燥的比色管中,插入电极,溶液面必须浸没铂黑电极,置于恒温槽中恒温15分钟,待其恒温后测其电导,分别为0G 和G ∞值,记下数据。

3.取20mL 0.021mol L -?的325CH COOC H 溶液和20mL 0.021mol L -?的NaOH 溶液,分别注入双叉管的两个叉管中(注意勿使二溶液混合),插入电极并置于恒温槽中恒温10

分钟。然后摇动双叉管,使两种溶液均匀混合并导入装有电极一侧的叉管之中,同时开动停表,作为反应的起始时间。从计时开始,在第5、10、15、20、25、30、40、50、60分钟各测一次电导值。

4.在30℃下按上述三步骤进行实验。 5.在35℃下按上述三步骤进行实验。

4.结果与讨论 4.1数据处理

c(NaOH)=c(325CH COOC H )=0.011mol L -?

t/min

25℃

30℃ 35℃ 单位:us/cm

kt

(k0-kt)/t kt (k0-kt)/t kt (k0-kt)/t 0 2130 2060 1967 2 1841 144.50 1752 154.00 1715 126.00 4 1741 97.25 1636 106.00 1576 97.75 6 1647 80.50 1536 87.33 1470 82.83 8 1569 70.13 1457 75.38 1384 72.88 10 1499 63.10 1390 67.00 1316 65.10 12 1443 57.25 1334 60.50 1260 58.92 14 1394 52.57 1288 55.14 1214 53.79 16 1350 48.75 1245 50.94 1176 49.44 18 1312 45.44 1213 47.06 1144 45.72 20 1279 42.55 1184 43.80 1117 42.50 22 1249 40.05 1157 41.05 1093 39.73 24 1223 37.79 1134 38.58 1072 37.29 26 1199 35.81 1113 36.42 1054 35.12 28 1177 34.04 1094 34.50 1038 33.18 30 1157 32.43 1078 32.73 1023 31.47 34 1123 29.62 1049 29.74 1000 28.44 38 1094 27.26 1025 27.24 980 25.97 42 1069 25.26 1004 25.14 964 23.88 46

1041

23.67

987

23.33

950

22.11

以kt 对(k0-kt)/t 作图,发觉在6min 之前的数据线性关系不好,怀疑是配置的氢氧化

钠溶液的浓度小于a 值,又有

?----=-?-b a b x a x dx x b x a )

log()log()()(1 假定b=0.009,绘制函数01

.010001)009.0log()1.0log(f (x)-?----=

x x

x x

发觉在b

故舍去t 6min的数据,这将让我们得到一个略偏大的斜率,从而得到一个偏小的反应速率常数。

然而,真的是这样吗?

此处斜率m=11.384min-1,k=1/(11.384min-1×0.0100mol·L-1)=8.7843L·mol-1·min-1对比文献值6.4254偏大的一塌糊涂。

此处斜率m=9.1321min-1,k=1/(9.1321min-1×0.0100mol·L-1)=10.9504L·mol-1·min-1 ,对比文献值8.7916,还是偏大了好多啊。

此处斜率m=8.5621min-1,k=1/(8.5621min-1×0.0100mol·L-1)=11.6794L·mol-1·min-1 ,对比文献值11.9411,偏小。

t/℃25 30 35

T/K 298.15 303.15 308.15

1/T-1/K 0.003354016 0.003298697 0.003245173

k 8.7843 10.9504 11.6794

lnk 2.172966037 2.393375985 2.457826606

以lnk对1/T作图:

则1

a a

mol 8.218.2624-?==KJ E R E 小于文献值27.3KJ/mol 。

4.2数据分析

处理完数据,我陷入了深深的困惑之中,我不知道该怎么解释这样大的误差,明明得到的数据线性关系相当好,却得到了一个错误的斜率。

我能想到的,会造成这样严重的偏差的理由,只有氢氧化钠的变质,在25度、30度的两组试验中,我们得到了比真值要更小而非处理前认为更大的斜率.。

注意到本实验以以kt 对(k0-kt)/t 作图来替代x/(a-x)对t 的作图以求得k 值。

考虑到氢氧化钠变质为碳酸钠,dkt/dt 的值,即溶液电导率的下降速率是小于期望值的。

当溶液电导率的下降速率小时,测得的速率常数也应该偏小才对。 测出了偏大的速率常数,说明溶液电导率的下降速率高于期望值。。。。 能想到的可能性就只有二氧化碳的吸收,由于碳酸根对电导率的贡献低于氢氧根,令电导率下降速度加快。

而空气中的二氧化碳含量是有限的,在更高温度时,变质部分碳酸根的影响大于空气中二氧化碳的影响,导致测得的k 值偏小。

也不排除试管中有某些催化反应的物质存在。 当k 值不准时,活化能自然也算不准了。

5.结论

实验失败了,失败的原因大概是因为空气中的二氧化碳影响。

乙酸乙酯皂化反应实验报告

乙酸乙酯皂化反应速度常相数的测定 一、实验目的 1.通过电导法测定乙酸乙酯皂化反应速度常数。 2.求反应的活化能。 3.进一步理解二级反应的特点。 4.掌握电导仪的使用方法。 二、基本原理 乙酸乙酯的皂化反应是一个典型的二级反应: 325325CH COOC H OH CH COO C H OH --+??→+ 设在时间t 时生成浓度为x ,则该反应的动力学方程式为 ()()dx k a x b x dt - =-- (8-1) 式中,a ,b 分别为乙酸乙酯和碱的起始浓度,k 为反应速率常数,若a=b,则(8-1)式变为 2()dx k a x dt =- (8-2) 积分上式得: 1() x k t a a x =?- (8-3) 由实验测的不同t 时的x 值,则可根据式(8-3)计算出不同t 时的k 值。如果k 值为常数,就可证明反应是二级的。通常是作 () x a x -对t 图,如果所的是直线,也可证明反应是二级 反应,并可从直线的斜率求出k 值。 不同时间下生成物的浓度可用化学分析法测定,也可用物理化学分析法测定。本实验用电导法测定x 值,测定的根据是: (1) 溶液中OH -离子的电导率比离子(即3CH COO -)的电导率要大很多。因此,随着反应的进行,OH -离子的浓度不断降低,溶液的电导率就随着下降。 (2) 在稀溶液中,每种强电解质的电导率与其浓度成正比,而且溶液的总电导率

就等于组成溶液的电解质的电导率之和。 依据上述两点,对乙酸乙酯皂化反应来说,反映物和生成物只有NaOH 和NaAc 是 强电解质,乙酸乙酯和乙醇不具有明显的导电性,它们的浓度变化不至于影响电导率的数值。如果是在稀溶液下进行反应,则 01A a κ= 2A a κ∞= 12()t A a x A x κ=-+ 式中:1A ,2A 是与温度、溶剂、电解质NaOH 和NaAc 的性质有关的比例常数; 0κ,κ∞分别为反应开始和终了是溶液的总电导率;t κ为时间t 时溶液的总电导率。由此三 式可以得到: 00( )t x a κκκκ∞ -=- (8-4) 若乙酸乙酯与NaOH 的起始浓度相等,将(8-4)式代入(8-3)式得: 01t t k ta κκκκ∞ -= ?- (8-5) 由上式变换为: 0t t kat κκκκ∞-= + (8-6) 作0~ t t t κκκ-图,由直线的斜率可求k 值,即 1m ka = ,1k ma = 由(8-3)式可知,本反应的半衰期为: 1/21 t ka = (8-7) 可见,两反应物起始浓度相同的二级反应,其半衰期1/2t 与起始浓度成反比,由(8-7)式可知,此处1/2t 亦即作图所得直线之斜率。 若由实验求得两个不同温度下的速度常数k ,则可利用公式(8-8)计算出反应的活化能a E 。

乙酸乙酯的结构特点和主要化学性质

酯 学案 宋清冬 学习目标:乙酸乙酯的结构特点和主要化学性质。乙酸乙酯水解的基本规律。 温故知新:酯的定义。写出乙酸与乙醇反应的方程式。 学习内容: 一、酯 1、酯的一般通式: 。饱和一元羧酸和饱和一元醇形成的酯的分子式为 ,所以这种酯与碳原子数相同的饱和一元羧酸互为同分异构体。 2、酯的通性 物理性质:酯 溶于水,易溶于 ,密度比水 ,低级酯有果香味。这种特殊的性质往往被用来鉴别酯类化合物。 3、酯的命名:酯类化合物是根据生成酯的酸和醇的名称来命名的,例如: 4、酯的化学性质: 乙酸乙酯在 条件下完全水解; 乙酸乙酯在 条件下部分水解; 乙酸乙酯仅在加热的条件下不水解或几乎不水解。 总之在有酸(或碱)存在并加热的条件下,酯类水解生成相应的酸(或盐)和醇。 RCOOR ` + H 2O RCOOR ` + H 2O RCOOH + NaOH → 或合并为 二、酯化反应 1、一元羧酸与一元醇之间的酯化反应 CH 3COOH + HOC 2H 5 2、一元羧酸与多元醇之间的酯化反应 2CH 3COOH + CH 2OH CH 2OH 3、多元羧酸与一元醇之间的酯化反应 COOH COOH + 2CH 3CH 2OH 三、思考交流 1.为什么酒存放时间越久越香? 2.喝醋不能解酒? 3、日常生活中,我们经常使用热的纯碱水溶液(显碱性)洗涤炊具上的油污,分析这是利用了什么原理? 当堂练习 1.下列分子式只能表示一种物质的是 A.C 3H 7Cl B.CH 2Cl 2 C.C 2H 6O D.C 2H 4O 2 2.下列基团:-CH 3、-OH 、-COOH 、-C 6H 5,相互两两组成的有机物有 A.3种 B.4种 C.5种 D.6种 3、尼泊金甲酯可在化妆品中作防腐剂。结构简式为 , 下列说法中不正确的是 A 、该物质属于芳香烃 B 、该物质的分子式为C 8H 8O 3 C 、该物质能够和FeCl 3反应,使溶液呈紫色 D 、在一定条件下,1mol 该物质最多能和2molNaOH 反应 4.下面四种变化中,有一种变化与其他三种变化类型不同的是: A .CH 3CH 2OH + CH 3COOH CH 3COOCH 2CH 3 + H 2O B .CH 3CH 2OH 浓硫酸 170℃ CH 2=CH 2↑+H 2O C .2CH 3CH 2OH 浓硫酸 140℃ CH 3CH 2OCH 2CH 3 + H 2O D. CH 3CH 2OH + HBr CH 3CH 2Br + H 2O 5. 甲组中的 能跟乙组中的所有物质发生反应,乙组中的 也能跟甲组的所有物质发生反应 6、图为实验室制乙酸乙脂的装置。 1)在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓H 2SO 4混合液的方法为: 然后轻轻的振荡试管,使之混合均匀。 2)装置中通蒸汽的导管要插在饱和Na 2CO 3溶液的液面以上,不能插在溶液中,目的是 3)浓H 2SO 4的作用: (1) (2) 4)饱和Na 2CO 3的作用:(1) (2) 5)试管中加入沸石的作用: 6)实验室生成的乙酸乙脂,其密度比水 (填“大”或“小”), 有 的气味。 浓H 2SO 4

乙酸乙酯皂化反应实验报告(详细参考)

浙江万里学院生物与环境学院 化学工程实验技术实验报告 实验名称:乙酸乙酯皂化反应 姓名成绩 班级学号 同组姓名实验日期 指导教师签字批改日期年月日

一、实验预习(30分) 1.实验装置预习(10分)_____年____月____日 指导教师______(签字)成绩 2.实验仿真预习(10分)_____年____月____日 指导教师______(签字)成绩 3.预习报告(10分) 指导教师______(签字)成绩 (1)实验目的 1.用电导率仪测定乙酸乙酯皂化反应进程中的电导率。 2.掌握用图解法求二级反应的速率常数,并计算该反应的活化能。 3.学会使用电导率仪和超级恒温水槽。 (2)实验原理 乙酸乙酯皂化反应是个二级反应,其反应方程式为 CH3COOC2H5+Na++OH-→CH3COO-+Na++C2H5OH 当乙酸乙酯与氢氧化钠溶液的起始浓度相同时,如均为a,则反应速率表示为 (1)式中,x为时间t时反应物消耗掉的浓度,k为反应速率常数。将上式积分得 (2) 起始浓度a为已知,因此只要由实验测得不同时间t时

的x值,以对t作图,应得一直线,从直线的斜率便可求出k值。 乙酸乙酯皂化反应中,参加导电的离子有OH-、Na+和CH3COO-,由于反应体系是很稀的水溶液,可认为CH3COONa是全部电离的,因此,反应前后Na+的浓度不变,随着反应的进行,仅仅是导电能力很强的OH-离子逐渐被导电能力弱的CH3COO-离子所取代,致使溶液的电导逐渐减小,因此可用电导率仪测量皂化反应进程中电导率随时间的变化,从而达到跟踪反应物浓度随时间变化的目的。 令G0为t=0时溶液的电导,G t为时间t时混合溶液的电导,G∞为t=∞(反应完毕)时溶液的电导。则稀溶液中,电导值的减少量与CH3COO-浓度成正比,设K为比例常数,则 由此可得 所以(2)式中的a-x和x可以用溶液相应的电导表示,将其代入(2)式得: 重新排列得: (3) 因此,只要测不同时间溶液的电导值G t和起始溶液的电导值G0,然后 以G t对作图应得一直线,直线的斜率为,由此便求出某温 度下的反应速率常数k值。由电导与电导率κ的关系式:G=κ代入(3)式得: (4) 通过实验测定不同时间溶液的电导率κt和起始溶液 的电导率κ0,以κt,对作图,也得一直线,从直线的斜率也可求出反应速率数k值。如果知道不同温度下的反应速率常数k(T2)和k(T1),根据Arrhenius公式,可计算出该反应的活化能E和反应半衰期。 (5)

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 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、实验原理 (1)速率常数的测定 乙酸乙酯皂化反应时典型的二级反应,其反应式为: CH 3COOC 2H 5+NaOH = CH 3OONa +C 2H 5OH t=0 C 0 C 0 0 0 t=t Ct Ct C 0 - Ct C 0 -Ct t=∞ 0 0 C 0 C 0 速率方程式 2kc dt dc =- ,积分并整理得速率常数k 的表达式为: t 0t 0c c c c t 1k -?= 假定此反应在稀溶液中进行,且CH 3COONa 全部电离。则参加导电离子有Na + 、OH -、CH 3COO -,而Na +反应前后不变,OH -的迁移率远远大于CH 3COO -,随着反 应的进行, OH - 不断减小,CH 3COO -不断增加,所以体系的电导率不断下降,且体系电导率(κ) 的下降和产物CH 3COO -的浓度成正比。 令0κ、t κ和∞κ分别为0、t 和∞时刻的电导率,则: t=t 时,C 0 –Ct=K (0κ-t κ) K 为比例常数 t→∞时,C 0= K (0κ-∞κ) 联立以上式子,整理得:

∞+-?= κκκκt kc 1t 00t 可见,即已知起始浓度C 0,在恒温条件下,测得0κ和t κ,并以t κ对t t 0κκ-作图,可得一直线,则直线斜率0 kc 1 m = ,从而求得此温度下的反应速率常数k 。 (2)活化能的测定原理: )11(k k ln 2 1a 12T T R E -= 因此只要测出两个不同温度对应的速率常数,就可以算出反应的表观活化能。 三、仪器与试剂 电导率仪 1台 铂黑电极 1支 大试管 5支 恒温槽 1台 移液管 3支 氢氧化钠溶液(0.02mol/L ) 乙酸乙酯溶液(0.02mol/L ) 四、实验步骤 1.标定NaOH 溶液及乙酸乙酯溶液的配制 计算标定0.023/dm mol NaOH 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ml 100容量瓶中加入约3/2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℃1.0±℃。 3.电导率0K 的测定 用mL 20移液管量取去离子水及标定过的NaOH 溶液各mL 20,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。将

11乙酸乙酯皂化反应试题

实验十一乙酸乙酯皂化反应 第一题、填空题 1. 乙酸乙酯溶液应在使用前现配,目的是____________________________。 2. 乙酸乙酯皂化反应中,我们将酯加入到NaOH溶液中,而不是反过来操作,目的是__________________________________________。 3. 二级反应的速度常数有K=1/t(a-b)lnb(a-x)/a(b-x)和K=X/a(a-x)·1/t二种形式,条 件分别为__________________________和______________________________。 4.乙酸乙酯皂化反应,K(G0--G t )可表示________________________________。 5.乙酸乙酯皂化反应中,给出了________________________,测定_________________,用_________________与______________________作图处理,求得反应速度常数。 6. 测定乙酸乙酯皂化反应中的实验用水应为。 7. 常时间放置的去离子水内含有。 8. 测量溶液电导值时,须对其恒温,因为____________________,若温度升高,则电导 值_____________________。 9.乙酸乙酯皂化反应中,以K t对(K0 -K t )/t作图,初期点偏离直线的原因是_________________或__________________所致。 10.电导池常数是法得到的。向电导池内加入溶液的量定量加入,因为 11. 电导测量时须使用____电源,目的是防止____________________。 12.电导法测HAc电离常数时,测量KCI溶液电导的目的是_____________________。 13.电导池常数是____________________________法得到的。 14. 若将15℃下配制的饱和硫酸钡溶液用电导法测其25℃时的Ksp,其结果必然 _________理论值。 15. 电导电极上镀有一层铂黑目的是__________________________________,防止__________________________。 16. 电导测量时,若采用直流电将_________________,若采用低频交流电,会使电极__________。 第二题、选择题 1.若将氢氧化钠加入到乙酸乙酯中一半时作为反应起点,不考虑酯的挥发,对所测结果: 有正误差;有负误差;

乙酸乙酯皂化反应实验报告精选doc

浙江万里学院生物与环境学院化学工程实验技术实验报告 实验名称:乙酸乙酯皂化反应

一、实验预习(30分) 1.实验装置预习(10分)_____年____月____日 指导教师______(签字)成绩 2.实验仿真预习(10分)_____年____月____日 指导教师______(签字)成绩 3.预习报告(10分) 指导教师______(签字)成绩 (1)实验目的 1.用电导率仪测定乙酸乙酯皂化反应进程中的电导率。 2.掌握用图解法求二级反应的速率常数,并计算该反应的活化能。 3.学会使用电导率仪和超级恒温水槽。 (2)实验原理 乙酸乙酯皂化反应是个二级反应,其反应方程式为 CH3COOC2H5+Na++OH-→CH3COO-+Na++C2H5OH 当乙酸乙酯与氢氧化钠溶液的起始浓度相同时,如均为a,则反应速率表示为

(1) 式中,x为时间t时反应物消耗掉的浓度,k为反应速率常数。将上式积分得 (2) 起始浓度a为已知,因此只要由实验测得不同时间t时的x值,以对t作图,应得一直线,从直线的斜率便可求出k值。

乙酸乙酯皂化反应中,参加导电的离子有OH-、Na+和CH3COO-,由于反应体系是很稀的水溶液,可认为CH3COONa是全部电离的,因此,反应前后Na+的浓度不变,随着反应的进行,仅仅是导电能力很强的OH-离子逐渐被导电能力弱的CH3COO-离子所取代,致使溶液的电导逐渐减小,因此可用电导率仪测量皂化反应进程中电导率随时间的变化,从而达到跟踪反应物浓度随时间变化的目的。 令G0为t=0时溶液的电导,G t为时间t时混合溶液的电导,G∞为t=∞(反应完毕)时溶液的电导。则稀溶液中,电导值的减少量与CH3COO-浓度成正比,设K为比例常数,则 由此可得 所以(2)式中的a-x和x可以用溶液相应的电导表示,将其代入(2)式得:

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

工程学院物理化学实验报告— 实验名称乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定 一、实验目的 1.了解用电导法测立乙酸乙酯皂化反应速率常数和活化能: 2.了解二级反应的特点,学会用图解法求二级反应的速率常数; 3.掌握电导率仪的使用方法。 二、实验原理 1.二级反应动力学方程 A 4? B->产物 t=0 a a t=t a-x a-x -dc A/dt=-d(a-x)/dt=dx/dt=k(a-x) (2.9.1) 定积分得:kt=x/a(a-x) (2.9.2) 以x/(a-x)对t作图,若所得为一直线,证明是二级反应,由斜率即可求出反应速率常数k值如果知道不同温度下的速率常数k(T】)和k(T2),按阿仑尼乌斯方程计算岀该反应的活化能Ea?Ea=ln( k(T2)/k(TJ) xRTi T2/ (T2-T J)(2.93) 2.乙酸乙酯皂化反应是二级反应,反应式为: CH3COOC2H5+NaOH T CH3COONa+ C2H5OH t=0a a00 t=t a-x a-x X X (Toe00a a iq)=Ara K QO=A2 * a K l=Ai(a-x)+A2x 由上三式得:x=(Ku-K()a/ (KO-K?)>代入式(2.9.2),得 K=(KO-Kl) /ta(Ki-Kx) (2.9.4) 重新排列得:Z N KO-K O/kat g (2.9.5) 因此,以z对(KO-K.) /t作图为一直线即为二级反应,由斜率即可求岀反应速率常数k值: 由两个不同温度下测得的速率常数k(「)和k(T2),按式(2.93)计算出该反应的活化能Ea.

三、仪器和试剂 1.仪器:数字电导率仪1台,恒温水槽1套,叉形电导管2只,移液管(10ml,胖肚)3根; 2.药品:乙酸乙酯标准溶液(0.0212 mol-dnr3), NaOH标准溶液(0.0212 mol dml。 四、实验步 1.调节恒温槽 调肖温度为25°C,同时电导率仪提前打开预热。 2.Ko的测定 分别取10ml蒸餾水和10ml NaOH标准溶液,加到洁净干燥的叉形管中充分混匀,然后将其置于 25°C恒温槽中,恒温5min,并接上电导率仪,测其电导率值心。 3.z的测定 在另一支叉形管的直支管中加10ml CH3COOC2H5标准溶液,侧支管中加10ml NaOH标准溶液,放入25°C恒温5min后,将其混合均匀并立即记时,同时用该溶液冲洗电极三次,开始测 量其电导率值(由于反应为吸热反应,开始时会有所降低,因此一般从第6min开始读数)当反 应进彳亍6min, 9min, 12min, 15min, 20min, 25min, 30min, 35min, 40min时各测电导率一次,记录电 导率M及时间t。 反应结束后,倾去反应液,洗净电导池及电极,将钳黑电极浸入蒸慵水中。 4.调节恒温槽温度为35°C,重复上述步骤测左其心和M ,但在测圮时是按照进行4min, 6min, 8min. 10min, 12min, 15min> 18min, 21 min, 24 min, 27min, 30min 时测其电导率。 五、数据记录与处理 室温:24.9C 大气压力:100.46 kPa 初始浓度:C CH3COOC2H5=0.0212 mol? dm' C Naon=0.0212mol dnr3 ,

关于制取乙酸乙酯的注意事项

制取乙酸乙酯的要点归纳 乙酸的酯化反应制乙酸乙酯的方程式: CH3COOH + CH3CH2OH === CH3COOC2H5 + H2O (此反应为可逆反应、需加热、浓硫酸作催化剂、吸水剂) 关于药品加入的几种顺序的解释: 第一种:先加入乙酸后缓慢加入浓硫酸,并不断搅拌。再加入乙醇。这个方法的好处是可以减少乙醇的挥发。但由于乙酸中加入浓硫酸后放热,使乙酸产生挥发而损失原料,从工业角度的“最低廉成本制取最大量产物”的原则考虑,乙酸较乙醇贵,所以这个方法可行但一般不取用。 第二种:先加入乙酸和乙醇,之后再缓慢加入浓硫酸,并不断搅拌。这个方法比上面一个安全。但同样会造成原料挥发而产生损失。如果对比起来,第二种方法优于第一种方法。 第三种:最佳的药品加入的顺序:先加乙醇→再加浓硫酸→最后加乙酸→然后加热 原因解释:酯化反应是一个可逆反应。为了提高酯的产量,必须尽量使反应向有利于生成酯的方向进行。一般是使反应物酸和醇中的一种过量。在工业生产中,究竟使哪种过量为好,一般视原料是否易得、价格是否便宜以及是否容易回收等具体情况而定。而在实验室里一般采用乙醇过量的办法,乙醇的质量分数要高,如能用无水乙醇代替质量分数为95%的乙醇效果会更好。催化作用使用的浓硫酸量很少,一般只要使硫酸的质量达到乙醇质量的3%就可完成催化作用,但为了能除去反应中生成的水,应使浓硫酸的用量再稍多一些。由于浓硫酸的密度比乙醇和醋酸和密度都要大。浓硫酸与乙醇混合后会放出大量的热。若先加浓硫酸,由于乙醇的密度小,加入后会浮在液体表面,导致在表面放热,使表面的液体沸腾、溅出,很危险。此种方法当然也会造成乙醇挥发损失,但前面说过,乙醇相对乙酸便宜。所以冰醋酸放到最后加。 注意事项: 1、制备乙酸乙酯时反应温度不宜过高,要保持在60 ℃~70 ℃左右,温度过高时会产生乙醚和亚硫酸等杂质。液体加热至沸腾后,应改用小火加热。事先可在试管中加入几片碎瓷片,以防止液体暴沸。 2、导气管不要伸到Na2CO3溶液中去,防止由于加热不均匀,造成Na2CO3溶液倒吸入加热反应物的试管中。 3、浓硫酸既作催化剂,又做吸水剂。 4、Na2CO3溶液的作用是: (1)饱和碳酸钠溶液的作用是冷凝酯蒸气,减小酯在水中的溶解度(利于分层),吸收蒸出的乙酸和乙醇。 (2)Na2CO3能跟挥发出的乙酸反应,生成没有气味的乙酸钠,便于闻到乙酸乙酯的香味。 5、为有利于乙酸乙酯的生成,可采取以下措施: (1)制备乙酸乙酯时,反应温度不宜过高,保持在60 ℃~70 ℃。不能使液体沸腾。 (2)最好使用冰醋酸和无水乙醇,同时采用乙醇过量的办法。 (3)起催化作用的浓硫酸的用量很小,但为了除去反应中生成的水,浓硫酸的用量要稍多于乙醇的用量。 (4)使用无机盐Na2CO3溶液吸收挥发出的乙酸。

乙酸乙酯皂化反应

乙酸乙酯皂化反应 一、实验目的 1. 用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的反应级数、速率常数和活化能 2. 通过实验掌握测量原理和电导率一的使用方法 二、实验原理 1. 乙酸乙酯皂化反应为典型的二级反应,其反应式为: CH3COOC2H5+NaOH→CH3COONa+C2H5OH A B C D 当C A,0=C B,0其速率方程为: -dC A/dt=kC A2 积分得: 由实验测得不同时间t时的C A 值,以1/C A 对t作图,得一直线,从直线斜率便可求出K的值。 2. 反应物浓度CA的分析 不同时间下反应物浓度C A可用化学分析发确定,也可用物理化学分析法确定,本实验采用电导率法测定。 对稀溶液,每种强电解质的电导率与其浓度成正比,对于乙酸乙酯皂化反应来说,溶液的电导率是反应物NaoH与产物CH3CooNa两种电解质的贡献: 式中:Gt—t时刻溶液的电导率;A1,A2—分别为两电解质的电导率与浓度关系的比例系数。反应开始时溶液电导率全由NaOH贡献,反应完毕时全由CH3COONa贡献,因此 代入动力学积分式中得: 由上式可知,以Gt对 作图可得一直线,其斜率等于 ,由此可求得反应速率常数k。

3. 变化皂化反应温度,根据阿雷尼乌斯公式: ,求出该反应的活化能Ea。 三、实验步骤 1. 恒温水浴调至20℃。 2. 反应物溶液的配置: 将盛有实验用乙酸乙酯的磨口三角瓶置入恒温水浴中,恒温10分钟。用带有刻度的移液管吸取V/ml乙酸乙酯,移入预先放有一定量蒸馏水的100毫升容量瓶中,再加蒸馏水稀释至刻度,所吸取乙酸乙酯的体积 V/ml可用下式计算: 式子:M =88.11, =0.9005, 和NaOH见所用药品标签。 3. G0的测定: (1)在一烘干洁净的大试管内,用移液管移入电导水和NaOH溶液(新配置)各15ml,摇匀并插入附有橡皮擦的260型电导电极(插入前应用蒸馏水淋洗,并用滤纸小心吸干,要特别注意切勿触及两电极的铂黑)赛还塞子,将其置入恒温槽中恒温。 (2)开启DDSJ-308A型电导仪电源开关,按下"ON/OFF"键,仪器将显示产标、仪器型号、名称。按“模式”键选择“电导率测量”状态,仪器自动进入上次关机时的测量工作状态,此时仪器采用的参数已设好,可直接进行测量,待样品恒温10分钟后,记录仪器显示的电导率值。 (3)将电导电极取出,用蒸馏水林洗干净后插入盛有蒸馏水的烧杯中,大试管中的溶液保留待用。 4. Gt的测定; (1)取烘干洁净的混合反应器一支,其粗管中用移液管移入15ml新鲜配置的乙酸乙酯溶液,插入已经用蒸馏水淋洗并用滤纸小心吸干(注意:滤纸切勿触及两级的铂黑)带有橡皮塞的电导电极,用另一只移液管于细管移入15ml已知浓度的NaOH溶液,然后将其置于20摄氏度的恒温槽中恒温。 注意:氢氧化钠和乙酸乙酯两种溶液此时不能混合。

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验报告

学号:201114120222 基础物理化学实验报告 实验名称:乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定应用化学二班班级 03 组号 实验人姓名: xx 同组人姓名:xxxx 指导老师:李旭老师 实验日期: 2013-10-29 湘南学院化学与生命科学系

一、实验目的: 1、了解测定化学反应速率常数的一种物理方法——电导法。 2、了解二级反应的特点,学会用图解法求二级反应的速率常数。 3、掌握DDS-11A 型数字电导率仪和控温仪使用方法。 二、实验原理: 1、对于二级反应:A+B →产物,如果A ,B 两物质起始浓度相同,均为a ,则反应速率的表示式为 2)(x a K dt dx -= (1) 式中x 为时间t 反应物消耗掉的摩尔数,上式定积分得: x a x ta K -= ·1 (2) 以 t x a x ~-作图若所得为直线,证明是二级反应。并可以从直线的斜率求出k 。 所以在反应进行过程中,只要能够测出反应物或产物的浓度,即可求得该反应的速率常数。 如果知道不同温度下的速率常数k (T 1)和k (T 2),按Arrhenius 公式计算出该反应的活化能E ??? ? ??-?=122112)() (ln T T T T R T K T K E a (3) 2、乙酸乙酯皂化反应是二级反应,其反应式为: OH -电导率大,CH 3COO -电导率小。因此,在反应进行过程中,电

导率大的OH -逐渐为电导率小的CH 3COO -所取代,溶液电导率有显著降低。对稀溶液而言,强电解质的电导率L 与其浓度成正比,而且溶液的总电导率就等于组成该溶液的电解质电导率之和。如果乙酸乙酯皂化在稀溶液下反应就存在如下关系式: a A L 10= (4) a A L 2=∞ (5) x A x a A L t 21)(+-= (6) A 1,A 2是与温度、电解质性质,溶剂等因素有关的比例常数,0L , ∞L 分别为反应开始和终了时溶液的总电导率。t L 为时间t 时溶液的总 电导率。由(4),(5),(6)三式可得: a L L L L x t ·0 0??? ? ??--=∞ 代入(2)式得: ??? ? ??--=∞ L L L L a t K t t 0·1 (7) 重新排列即得: ∞+-= L t L L k a L t t 0·1 三、实验仪器及试剂 DDS-11A 型数字电导率仪1台(附铂黑电极1支),恒温槽1台, 秒表1只,电导池3支,移液管3支;0.0200mol /L 乙酸乙酯(新配的),O.0200mol /L 氢氧化钠(新配的)

乙酸乙酯的制备

\\乙酯的制备 一、 实验目的 1. 掌握乙酸乙酯的制备原理及方法,掌握可逆反应提高产率的措施。 2. 掌握分馏的原理及分馏柱的作用。 3. 进一步练习并熟练掌握液体产品的纯化方法。 二、 实验原理 乙酸乙酯的合成方法很多,例如:可由乙酸或其衍生物与乙醇反应制取,也可由乙酸钠与卤乙烷反应来合成等。其中最常用的方法是在酸催化下由乙酸和乙醇直接酯化法。常用浓硫酸、氯化氢、对甲苯磺酸或强酸性阳离子交换树脂等作催化剂。若用浓硫酸作催化剂,其用量是醇的0.3%即可。其反应为: CH 3COOH +CH 3CH 2OH CH 3COOCH 2CH 3H 2O +CH 3CH 223CH 2OCH 2CH 3H 2O +CH 3CH 2OH 24 H 2O +CH 2CH 2主反应:副反应: 酯化反应为可逆反应,提高产率的措施为:一方面加入过量的乙醇,另一方面在反应过 程中不断蒸出生成的产物和水,促进平衡向生成酯的方向移动。但是,酯和水或乙醇的共沸物沸点与乙醇接近,为了能蒸出生成的酯和水,又尽量使乙醇少蒸出来,本实验采用了较长的分馏柱进行分馏。

四、 实验装置图 蒸馏装置 五、 实验流程图 4ml 乙醇5ml 浓硫酸2粒沸石 10ml 8ml 73-80 的馏分,℃ 六、 实验步骤 在100ml 三颈瓶中,加入4ml 乙醇,摇动下慢慢加入5ml 浓硫酸,使其混合均匀,并加入几粒沸石。三颈瓶一侧口插入温度计,另一侧口插入滴液漏斗,漏斗末端应浸入液面以下,中间口安一长的刺形分馏柱(整个装置如上图)。 仪器装好后,在滴液漏斗内加入10ml 乙醇和8ml 冰醋酸,混合均匀,先向瓶内滴入约2ml 的混合液,然后,将三颈瓶在石棉网上小火加热到110-120℃左右,这时蒸馏管口应有液体流出,再自滴液漏斗慢慢滴入其余的混合液,控制滴加速度和馏出速度大致相等,并维持反应温度在110-125℃之间,滴加完毕后,继续加热10分钟,直至温度升高到130℃不再有馏出液为止。 馏出液中含有乙酸乙酯及少量乙醇、乙醚、水和醋酸等,在摇动下,慢慢向粗产品中加

1乙酸乙酯皂化反应试题

实验一乙酸乙酯皂化反应 简答题 1.在乙酸乙酯皂化反应中,为什么所配NaOH和乙酸乙酯必须是稀溶液? 2.为何乙酸乙酯皂化反应实验要在恒温条件下进行,且氢氧化钠和乙酸乙酯溶液在混合前 还要预先恒温? 3.电导xx常数如何校正? 4.为什么乙酸乙酯皂化反应可用电导结果测其不同时刻的浓度变化?测定时对反应液 的浓度有什么要求?为什么? 5.在乙酸乙酯皂化反应中,若反应起始时间计时不准,对反应速度常数K有何影响?为什么? 6.乙酸乙脂皂化反应中,反应起始时间必须是绝对时间吗?为什么? 7.对乙酸乙酯皂化反应,当a=b时,有x=K(G 0-G t ),c=K(G 0-G ∞)。若[NaOH]≠[酯]时应怎样计算x和c值? 8.某人使用电导率仪时,为快而保险起见老在最大量程处测定,这样做行吗?为什么?测量 水的电导率时,能否选用仪器上ms.cm-1量程来测量,为什么?

9.电导率测量中,由于恒温槽性能不佳,温度逐渐升高,由此导致不同浓度时的K c 值将发生什么变化? 10.在乙酸乙酯造化反应实验过程中,我们先校正电极常数,后测定水以及溶液的电导率,请叙述原因、操作过程以及目的? 11.在乙酸乙酯皀化实验中为什么由 0.0100mol·dm-3的NaOH溶液测得的电导率可以认为是κ 0? 12.在乙酸乙酯皀化实验中为什么由 0.0100mol·dm-3的CH 3COONa溶液测得的电导率可以认为是κ ∞? 13.在乙酸乙酯皀化实验中如果NaOH和乙酸乙酯溶液为浓溶液时,能否用此法求k值,为什么? 14.乙酸乙酯皂化反应实验中,乙酸乙酯溶液应在使用前现配,目的是什么? 15.乙酸乙酯皂化反应实验中,反应体系的电导率随温度变化情况如何? 16.在乙酸乙酯皀化实验中铂电极的电极常数是如何确定的? 17、在乙酸乙酯皀化实验中电导率仪面板上温度补偿旋钮有何用途?怎样使用? 18.乙酸乙酯皂化反应是通过利用测定反应体系在不同时刻的电导或者电导率来跟踪产物和反应物浓度的变化,试问,溶液的电导或者电导率和反应物或者产物的浓度之间是什么样的关系?

乙酸乙酯皂化反应速率常数及活化能的测定

乙酸乙酯皂化反应速率常数及活化能的测定 一、实验目的 1.通过电导法测定乙酸乙酯皂化反应速度常数。 2.求反应的活化能。 3.进一步理解二级反应的特点。 4.掌握电导仪的使用方法。 二、实验原理 反应速率与反应物浓度的二次方成正比的反应为二级反应。其速率方程为 4.1 将速率方程积分可得动力学方程: 4.2 式中为反应物的初始浓度,为时刻反应物的浓度,为二级反应的速率常数。以 对时间作图应为一直线,直线的斜率即为。 对大多数反应,反应速率与温度的关系可用阿仑尼乌斯经验方程来表示: 4.3 式中为阿仑尼乌斯活化能或叫反应活化能,为指前因子,为速率常数。 实验中若测得两个不同温度下的速率常数,由(4.3)式很容易得到: 4.4 由(4.4)式可求活化能。 乙酸乙脂皂化反应是二级反应 = 动力学方程为 4.5 由(4.5)式可以看出,只要测出t时刻的x值,c0为已知的初始浓度,就可以算出速率常数k2。实验中反应物浓度比较低,因此我们可以认为反应是在稀的水溶液中进行,CH3COONa 是全部解离的。在反应过程中Na+的浓度不变,OH-的导电能力比CH3COO-的导电能力大,随着反应的进行,OH-不断减少,CH3COO-不断增加,因此在实验中我们可以用测量溶液的电导(G)来求算速率常数k2。 体系电导值的减少量与产物浓度x的增大成正比: 4.6

4.7 式中为时溶液的电导,为时间时溶液的电导,为反应进行完全(→∞)时溶液的电导。将(4.6)、(4.7)两式代入(4.5)式得: 整理得: 4.8 实验中测出及不同时刻所对应的,用对作图得一直线,由直线的斜率 可求出速率常数。若测得两个不同温度下的速率常数,后,可用(4.4)式求出该反应的活化能。 三、仪器与试剂 1、仪器 电导率仪(附DJS-1型铂黑电极)1台;电导池1只;恒温水浴1套;停表1只;移液管(10ml)3只;磨口三角瓶(200ml)1个。 2、药品 NaOH水溶液(0.0200mol·dm-3);乙酸乙酯(A.R.);电导水。 四、实验步骤 1. 配制溶液 配制与NaOH准确浓度(约0.0200mol· L-1)相等的乙酸乙酯溶液。其方法是:找出室温下乙酸乙酯的密度,进而计算出配制250mL0.0200mol· L-1(与NaOH准确浓度相同)的乙酸乙酯水溶液所需的乙酸乙酯的毫升数V,然后用lmL移液管吸取Vml乙酸乙酯注入250ml容量瓶中,稀释至刻度,即为0.0200 mol· L-1的乙酸乙酯水溶液。 2. 调节恒温槽 将恒温槽的温度调至(25.0±0.1)℃[或(30.0±0.1)℃]。 3. 调节电导率仪 4. 溶液起始电导率κ0的测定 在干燥的200ml磨口三角瓶中,用移液管加入50ml 0.0200 mol· L-1的NaOH溶液和同数量的电导水,混合均匀后,倒出少量溶液洗涤电导池和电极,然后将剩余溶液倒入电导池 (盖过电极上沿约2cm),恒温约15min,并轻轻摇动数次,然后将电极插入溶液,测定溶液电导率,直至不变为止,此数值即为κ0。 5. 反应时电导率κt的测定 用移液管移取50ml 0.0200mol· L-1的CH3COOC2H5,加入干燥的200mL磨口三角瓶中,用另一只移液管取50ml 0.0200 mol· L-1的NaOH,加入另一干燥的200ml磨口三角瓶中。将两个三角瓶置于恒温槽中恒温15min,并摇动数次。同时,将电导池从恒温槽中取出,弃去上次溶液,用电导水洗净。将温好的NaOH溶液迅速倒入盛有CH3COOC2H5的三角瓶中,同时开动停表,作为反应的开始时间,迅速将溶液混合均匀,并用少量溶液洗涤电导池和电极,然后将溶液倒入电导池(溶液高度同前),测定溶液的电导率kt,在4min、6min、8min、10min、12min、15min、20min、25min、30min、35min、40min各测电导率一次,记下kt和对应的时间t。 6. 另一温度下κ0和kt的测定 调节恒温槽温度为(35.0±0.1)℃[或(40.0±0.1)℃]。重复上述4、5步骤,测定另一温度下的κo和kt。但在测定κt时,按反应进行4min、6min、8min、10min、12min、15min、18min、21min、24min、27min、30min测其电导率。实验结束后,关闭电源,取出电极,用电导水洗净并置于电导水中保存待用。 五、数据的记录及处理

实验六 乙酸乙酯皂化反应

实验六 乙酸乙酯皂化反应 【目的要求】 1. 用电导率仪测定乙酸乙酯皂化反应进程中的电导率。 2. 学会用图解法求二级反应的速率常数,并计算该反应的活化能。 3. 学会使用电导率仪和恒温水浴。 【实验原理】 乙酸乙酯皂化反应是个二级反应,其反应方程式为: CH 3COOC 2H 5 +Na ++ OH - → CH 3COO - + Na ++C 2H 5OH 当乙酸乙酯与氢氧化钠溶液的起始浓度相同时,如均为a ,则反应速率表示为 2)(d d x a k t x -= (1) 式中,x 为时间t 时反应物消耗掉的浓度,k 为反应速率常数。将上式积分得 kt x a a x =-) ( (2) 起始浓度a 为已知,因此只要由实验测得不同时间t 时的x 值,以x /(a -x )对t 作图,若所得为一直线,证明是二级反应,并可以从直线的斜率求出k 值。 乙酸乙酯皂化反应中,参加导电的离子有OH -、Na +和CH 3COO -,由于反应体系是很稀的水溶液,可认为CH 3COONa 是全部电离的,因此,反应前后Na +的浓度不变,随着反应的进行,仅仅是导电能力很强的OH -离子逐渐被导电能力弱的CH 3COO -离子所取代,致使溶液的电导逐渐减小,因此可用电导率仪测量皂化反应进程中电导率随时间的变化,从而达到跟踪反应物浓度随时间变化的目的。 令G 0为t =0时溶液的电导,G t 为时间t 时混合溶液的电导,G ∞为t = ∞(反应完毕)时溶液的电导。则稀溶液中,电导值的减少量与CH 3COO -浓度成正比,设K 为比例常数,则 t =t 时, x =x , x =K (G 0-G t ) t = ∞时, x →a , a =K (G 0-G ∞) 由此可得: a -x =K (G t -G ∞) 所以a -x 和x 可以用溶液相应的电导表示,将其代入(2)式得: kt G G G G a t t =--∞ 01 重新排列得: ∞+-?=G t G G ak G t t 01 (3)

乙酸乙酯皂化反应速率常数测定实验报告

乙酸乙酯皂化反应速率常数测定实验报 告 学号:201114120222 基础物理化学实验报告 实验名称: 乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定 应用化学二班 班级 03 组号 实验人姓名: xx 同组人姓名: xxxx 指导老师:

李旭老师 实验日期: 2013 3- - 10- -2 29 9 湘南学院化学与生命科学系 一、实验目的: 1、了解测定化学反应速率常数的一种物理方法——电导法。 2、了解二级反应的特点,学会用图解法求二级反应的速率常数。 3、掌握DDS-11A型数字电导率仪和控温仪使用方法。 二、实验原理: 1、对于二级反应:A+B→产物,如果A,B两物质起始浓度相同,均为a,则反应速率的表示式为 2) ( x a Kdtdx (1) 式中x为时间t反应物消耗掉的摩尔数,上式定积分得: x axtaK·1 (2) 以 tx ax~作图若所得为直线,证明是二级反应。并可以从直线的斜率求出 k 。

所以在反应进行过程中,只要能够测出反应物或产物的浓度,即可求得该反应的速率常数。 如果知道不同温度下的速率常数 k (T 1 )和 k (T 2 ),按Arrhenius公式计算出该反应的活化能 E 1 2 2 112) () (lnT TT TRT KT KE a (3) 2、乙酸乙酯皂化反应是二级反应,其反应式为: OH- 电导率大,CH3 COO- 电导率小。因此,在反应进行过程中,电导率大的OH- 逐渐为电导率小的CH3 COO- 所取代,溶液电导率有显著降低。对稀溶液而言,强电解质的电导率 L 与其浓度成正比,而且溶液的总电导率就等于组成该溶液的电解质电导率之和。如果乙酸乙酯皂化在稀溶液下反应就存在如下关系式: a A L1 0 (4) a A L2 (5) x A x a A L t2 1) (

乙酸乙酯

乙酰乙酸乙酯的制备 摘要本实验是为了了解 Claisen 酯缩合反应的机理和应用,熟悉在酯缩合反应中金属钠的应用和操作注释,复习液体干燥和减压蒸馏操作,并且了解乙酰乙酸乙酯的性质及用途。 关键词乙酰乙酸乙酯 Claisen 酯缩合反应减压蒸馏 前言乙酰乙酸乙酯是无色至淡黄色澄清液体,微溶于水,易溶于乙醚、乙醇有刺激性气味。可燃,遇明火、高温或接触氧化剂有发生燃烧的危险有醚样和苹果似的香气。广泛应用于食品香精中,主要用于调配苹果、杏、桃等食用香精。制药工业用于制造氨基比林、维生素B等。染料工业用于合成染料的原料和用于电影基片染色。有机工业用于作溶剂和合成有机化合物的原料。 实验部分 一.实验目的 (1)掌握克莱森酯缩合反应及互变异构现象 (2)掌握无水操作及减压蒸馏等操作 二.实验原理(半衡量实验) 含有α-氢的酯在碱性催化剂存放下,能与另一分子的酯发生克莱森酯缩合反应,生成β-酮酸酯,乙酰乙酸乙酯就是通过这个反应来制备的。其催化剂是乙醇钠,由金属钠和残留在乙酸乙酯的少量乙醇作用产生。乙酰乙酸乙酯的生成经过如下一系列平衡反应:

随着反应的进行不断地生成乙醇,反应就不断地进行,直至钠消耗完。 本实验要求反应系统是无水的,因为水的存在可造成钠的损失和Na OH的产生, 后者会使酯发生皂化,降低反应的收率。通常,在该反应中酯是过量的,如果钠过量, 乙酸乙酯可以被还原并缩合成3-羟基-2-丁酮。 金属钠在使用时通常使用钠珠或钠丝,使其与酯的接触面尽可能大些,本实验将金 属钠切成细薄片,也是为了提高反应速度。但要注意动作迅速,防止金属钠被空气氧化。 二. 实验装置 球形冷凝管 圆底烧瓶 干燥管 克氏蒸馏头 接真空系统 三.实验内容 一、试剂和器材 试剂:乙酸乙酯、金属钠、乙酸、碳酸钠、无水碳酸钠、氯化钠、氯化钙、无水硫酸镁 器材:磁力搅拌电热套、圆底烧瓶(50mL )、球形冷凝管、干燥管、分液漏斗 克氏蒸馏烧瓶(50mL )、温度计、真空接收管、直形冷凝管、减压系统装置。 二、实验步骤 将所用的玻璃仪器烘干,乙酸乙酯加入无水碳酸钾固体干燥。 在100mL 圆底烧瓶中,加入25mL 干燥的乙酸乙酯,小心地称取1.5g 金属钠块,快速

实验十 二级反应乙酸乙酯皂化反应

实验十 二级反应乙酸乙酯皂化反应 一、实验目的 1.了解二级反应的特点。 2.掌握电导率法测定反应速率常数和活化能。 二、实验原理 乙酸乙酯与碱的反应称为皂化反应,它是一个典型的二级反应。其反应式为: 325325C H C O O C H N aO H C H C O O N a C H O H +→+ 当两种反应物初始浓度相同时 0t =, 0C 0C 0 0 t t =, 0C x - 0C x - x x t =∞ , 0 0 0C 0C 设:两种反应物的起始浓度均为C 0,在时间t 时生成物的浓度为x ,则反应速率方程为: 2 0() dx k C x dt =- (1) 式中:k 为速率常数;t 为时间。 将(1)式积分得: 00() x k tC C x = - (2) 若以00() x C C x -对t 作图,可得一直线,由直线的斜率可求速率常数k 。但由 于难以测定t 时刻的x 值,故本实验采用电导率法测定皂化反应过程中的电导率。由电导率随时间的变化规律来代替浓度的变化。这主要是因为,随着皂化反应的进行,溶液中电导能力强的OH -离子逐渐被导电能力弱的Ac -离子所取代。使溶液的电导率逐渐减小,溶液中CH 3COOC 2H 5和C 2H 5OH 的导电能力都很小,可以忽略不计。因此,溶液电导率的变化是和反应物浓度变化相对应的。 在电解质稀溶液中,可近似认为电导率κ与浓度C 有如下的正比关系,并且溶液的电导率等于各电解质离子电导之和 m C κ=Λ 上式中Λm 为摩尔电导率,Λm 在恒定温度的稀溶液中,可近似看作为一常数,于是可写成κ=fC : 设:0t =, 溶液的电导率 0κ t t =, 溶液的电导率 t κ

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