实验八-电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数
实验八-电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数

实验四 电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数
一 、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
二、 基本原理
1 乙酸乙酯皂化是一个二级反应，其反应式为
      CH3COOC2H5+Na++OH-→CH3COO-+Na++C2H5OH
在反应过程中，各物质的浓度随时间改变。某一时刻的OH-离子浓度，可以用标准酸滴定，也可以通过测量溶液的某些物理性质而求出。以电导率仪测定溶液的电导率值 随时间的变化关系，可以监测反应的进程，进而可以求算反应的速率常数。反二级反应的速率与应物的浓度有关。方便起见，设计实验时应物的浓度均采用a作为起始浓度。当反应时间为t时，反应所生成的CH3COO-和C2H电导率仪的使用5OH的浓度为x，则CH3COOC2H5和NaOH的浓度为(a-x)。设逆反应可以忽略，则有CH3COOC2H5
                  CH3COOC2H5+NaOH→CH3COONa+C2H5OH
    t=0                c        c        0        0
    t=t                a-x        a-x        x        x
    t→∞              →0        →0      →c      →a
二级反应的速率方程可表示为
                                  (1)
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m(=ak)便可求出k值。
由于反应是在稀水溶液中进行的，因此可以假定CH3COONa全部电离。溶液中参与导电的离子有Na+，OH-和CH3COO-等，而Na+在反应前后浓度不变，OH-的迁移率比CH3COO-大得多。随反应时间的增加，OH-不断减少，而CH3COO-不断增加，所以体系的电导值不断下降。在一定范围内可以认为体系的电导值减少量和CH3COONa的浓度x的增加量成正比，即
        t=t时, x=β(κ0-κt)                          (3)
        t=∞时，a=β(κ0-κ∞)                        (4)
式中κ0和κt分别为起始和t时的电导值， κ∞为反应终了时的电导值，β为比例常数。将（3）
，（4）代入（2）得
        κ0-κt╱κt-κ∞=akt                          (5)
从直线方程（5）知，只要测定出κ0，κ∞以及一组值以后，利用（κ0-κt）╱（κt-κ∞）对t作图，应的一直线，由斜率即可求得反应的速率常数k，k的单位为min-1.mol-1. dm3。由电导与电导率κ的关系式:G=κ 代入(5)式得:      （6）

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