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：20##-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
(1)
式中x为时间t反应物消耗掉的摩尔数，上式定积分得：
(2)
以
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(T1)和k(T2)，按Arrhenius公式计算出该反应的活化能E
（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，CH3COO-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CH3COO-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：
（4）
（5）
（6）
A1，A2是与温度、电解质性质，溶剂等因素有关的比例常数，
，
分别为反应开始和终了时溶液的总电导率。
为时间t时溶液的总电导率。由(4)，(5)，(6)三式可得：
代入(2)式得：
（7）
重新排列即得：
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)
四、简述实验步骤和条件：
1、调节恒温槽为所测温度25℃。
2、
的测量：分别取10mL蒸馏水和10mL0.0200mol/L的NaOH溶液，加到洁净、干燥的叉形管电导池中充分混合均匀，置于恒温槽中恒温15min。用DDS-11A型数字电导率仪测定上述已恒温的NaOH溶液的电导率即为。
3、
的测量：在另一支叉形电导池直支管中加10mL 0.0200mol/L CH3COOC2H5，侧支管中加入10mL 0.0200 mol/L NaOH，并把洗净的电导电极插入直支管中。在恒温情况下，混合两溶液，同时开启停表，记录反应时间(注意停表一经打开切勿按停，直至全部实验结束)，并在恒温槽中将叉形电导池中溶液混合均匀。在60min内分别测定6min、9min、12min、15min、20min、25min、30min、35min、40min、50min、60min时的电导率Lt。
作
直线关系图，从斜率求出反应速率常数Ｋ
五、实验数据及现象的原始记录
温度25℃=2.07ms·cm-1
3、作图：
=12.9068 min-1；反应温度T1=25℃而反应速率常数
，所以K=1/(12.9068 min-1×0.0200mol·L-1)=3.8739L·mol-1·min-1
六、讨论（主要内容是：1误差分析；2实验中异常现象处理；3对本实验的改进意见；4回答思考题。）：
误差分析
造成本实验误差的主要原因可能有：
1、恒温槽的温度不稳定，致使实验的结果存在一定的误差；
2、乙酸乙酯配置太久，部分挥发掉了,致使实验出现较大的偏差；
3、经过多次读数，误差比较大；
4、系统本身存在的偶然误差。
注意事项
1. 实验温度要控制准确
2. 切勿触及铂电极的铂黑
3. 乙酸乙酯溶液和NaOH溶液浓度必须相同。
4. 配好的NaOH溶液要防止空气中的CO2气体进入。
5. 乙酸乙酯溶液需临时配制，配制时动作要迅速，以减少挥
发损失。
回答思考题
1、 酸溶液所用的水中含有不与反应物生成物发生反应的电解质,对测定的结果有无影响？
答: 存在一定的影响。因为反应速率常数的值与反应条件如温度、催化剂、溶剂等有关，而杂质的存在影响了反应物的浓度，因而对实验结果存在一定的影响。
2、各溶液在恒温和操作过程中为什么要盖好？
答：因为温度升高，溶液的挥发度增大，将溶液盖好是为了减少其挥发，保证溶液的浓度不变；此外，NaOH溶液很容易与空气中的CO2反应，将其盖住就是为了尽量减少此反应的影响。
七、结论（是否达到了预期目的，学到了那些新知识）：
本实验虽存在一定的误差，但基本达到了预期的实验目的
学到的新知识:
1、熟悉并掌握了DDS-11A型数字电导率仪和恒温槽的使用方法
2、进一步了解了二级反应的特点，学会了用图解法求算二级反
应的速率常数。
第二篇：乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定
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
学院：化学工程学院
专业：化学工程与工艺
班级：化工09-1
姓名：
学号:
指导教师：胡敏杰陈斌
日 期：20##年5月26日
一、实验目的
1、了解用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率系数和活化能。
2、了解二级反应的特点，学会用图解法求二级反应的速率系数。
3、掌握电导率仪的使用方法。
二、实验原理
1、二级反应的动力学方程
A + B→产物
t=0 a a
t=t a-x a-x
-dcA/dt = -d(a-x)/dt = dx/dt = k(a-x)2
定积分得： k=x/[ta(a-x)] ①
以x/(a-x)~t作图若所得为直线，证明是二级反应，并从直线的斜率求k。
如果知道不同温度下的速率常数k(T1)和k(T2)，按阿仑乌斯方程计算出该反应的活化能Ea
Ea=ln k(T1)/ k(T2)*R[T1T2/ (T2-T1)] ②
2、乙酸乙酯皂化反应是二级反应，反应式：
CH3COOC2H5+NaOH→CH3COONa+C2H5OH
t=0 aa0 0
t=t a-xa-xxx
t=∞ 0 0aa
反应前后CH3COOC2H5和C2H5OH对电导率的影响不大，可忽略，故反应前只考虑NaOH的电大率κ，反应后只考虑CH3COONa的电导率κ。对稀溶液而言，强电解质的电导率κ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。
有一下关系：
κ0=A1*a κ∞=A2*a κt= A1*（a-x）+ A2*x
有三式得：x=[(κ0-κt)/(κ0-κ∞)]*a，将其代入①中
得 k=[(κ0-κt)/(κ0-κ∞)ta]
重新排列得： κt=(κ0-κt)/kta+κ∞
因此，以κt~(κ0-κt)/t作图为一直线即为二级反应，并从直线的斜率求出κ。
三、实验仪器、试剂
仪器：数学电导率仪（附电极）1台，恒温水槽1套，秒表1只。叉形电导管2只，移液管（10ml，胖肚）3根
试剂：乙酸乙酯标准溶液（0.02120mol/dm3）,NaOH标准溶液（0.02120mol/dm3）
四、实验步骤
1、调节恒温槽
调节恒温槽温度25℃。同时电导率仪提前打开预热。
2、κ0的测定：
分别取10ml蒸馏水和10ml NaOH标准溶液加到洁净。干燥的叉形管仲裁充分混匀，置于恒温槽中恒温5min。用数学电导率仪测定已恒温好的NaOH标准溶液的电导率κ0
3、κt的测定：叉形管10ml CH3COOC2H5标准溶液，侧支管中加10mlNaOH标准溶导率一次，记录电导率κt及时间t。
4、调节恒温槽温度35℃，重复上述步骤测定其κ0和κt，但在测定κt时是按反应进行4min，6 min，8min，10 min，12min，15 min，18min,21 min，24 min，27 min，30 min时测其电导率。
五、数据记录与处理
室温：27.1℃大气压：100.40 Kpa
初始浓度：CCH3COOC2H5=0.0212mol/dm3CNaOH=0.0212mol/dm3
⑴ 25℃时，电导率随时间的变化μS·cm-1·min-1
电导率随时间的变化 （25℃，κ0=2391.20μS·cm-1）
图1
由图1得：该直线斜率k=14.97
则κ(T1)=k/a=14.97/（0.0212/2）=1412.0 mol /( min·dm3)
⑵ 35℃时，电导率随时间的变化 电导率随时间的变化 （35℃，κ0=2646μS/cm）
由图得：该直线斜率k=13.9，则κ(T2)=k/a=13.9/0.0212=655.66mol /( min·dm3)
(3)活化能的计算
Ea=ln k(T1)/ k(T2)·R[T1T2/ (T2-T1)]
=ln（1412 /655.66）×8.314×[298.15×308.15 / (308.15-298.15) ]
=58.56KJ/mol
六、结果讨论
1.乙酸乙酯皂化反应系吸热反应，混合后体系温度降低，所以在混合后的起始几分钟内所测溶液的电导率偏低，因此最好在反应4min～6min后开始，否则，由
作图得到的是一抛物线，而不是直线。
2.求反应速率的方法很多，归纳起来有化学分析法及物理化学分析法两类。化学分析法是在一定时间取出一部分试样，使用骤冷或取去催化剂等方法使反应停止，然后进行分析，直接求出浓度。这种方法虽设备简单，但是时间长，比较麻烦。物理化学分析法有旋光、折光、电导、分光光度等方法，根据不同情况可用不同仪器。这些方法的优点是实验时间短，速度快，可不中断反应，而且还可采用自动化的装置。但是需一定的仪器设备，并只能得出间接的数据，有时往往会因某些杂质的存在而产生较大的误差。