南阳师范学院化学实验教学中心

二级反应 --乙酸乙酯的皂化

主讲人：孙红先 讲师

物理化学实验教学案例

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一、实验目的

二、实验原理

三、实验步骤

四、数据记录及处理

五、结果讨论

六、注意事项

主要内容

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1. 理解实验原理；

2. 学会用电导率法测定乙酸乙酯皂化反应

的速率常数和活化能；

3. 通过实验进一步了解二级反应的特点；

4. 掌握 DDS-310 型电导率仪的使用方法。

实验目的

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１．二级反应：反应速率与反应物浓度的二次方 或两种反应浓度之积成正比的反应．　　如：乙酸乙酯的皂化，反应式为：

　　 CH3COOC2H5+Na++OH-→CH3COO-+Na++C2H5OH

反应速率：

其中： k 为反应的速率常数

实验原理

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2. 若用： a 代表 CH3COOC2H5 的起始浓度

b 代表 NaOH 的起始浓度 x 表示经过 t 时间后消耗掉的反应物的浓度

则 t 时刻的反应速率为： dxk a x b x

dt ｒ＝

若反应起始时两反应物的浓度相等都为 a ，

则： 积分得：x

kta(a x)

实验原理

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00

0

01

tt

tt

aa x xx

a a

xak t

代入前面公式可得：

所以，以 К ｔ对 (К0-Кt)/t 作图 ，可得一直线，

　　其斜率为 1/ak , 从而可求出反应速率常数ｋ。

3. 若令 :κ0 为反应起始时的电导率

κt 为反应时间 t 时的电导率

κ∞ 为反应终了时溶液的电导率

实验原理

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４．在不同温度 T １和 T ２下可求出两个速率常数

k1和 k2, 再根据阿累尼乌斯公式计算活化能 E 。

　

实验原理

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实验仪器

DDS-310 型电导率仪

铂黑电导电极

超级恒温槽 ,双管电导池

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１ . 调节电导率仪

２ .25℃时 Кt 和 К0 的测定 Кt 的测定 : 调节恒温槽温度至 25℃

→ 量取反应液于双管电导池

→ 恒温 10min → 充分混和 →测量 Кt

实验步骤

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３ . 35℃时 Кt和 К0 的测定　调节恒温槽至 35℃

→ 重新量取反应液于双管电导池　→恒温 10min→ 充分混和→测量 Кt

К0 的测定方法同前

К0 的测定 : 量取 15mLNaOH 溶液和 15mL 蒸馏

水于一大试管里，恒温 10min ，测定其电导率 3

次 , 求平均值，计为 К0

实验步骤

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1. 记录原始数据： NaOH 的浓度 ____, CH3COOC2H5 的浓度 _____. 　

时间 tmin

25℃ 35℃

t

s/cm(0-t)/t

s/cm.mint

s/cm(0-t)/t

s/cm.min

0 0= 0=

6

8

10

12

15

20

25

30

实验数据记录及处理

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时间min

35℃

t

s/cm

(0-t)/t

s/cm.min

0 0=2.29

6 1.81 0.08

8 1.72 0.07125

10 1.65 0.064

12 1.59 0.0583

15 1.53 0.05067

20 1.46 0.0415

25 1.40 0.03560

30 1.34 0.03167

２．以 К ｔ对 (К0-Кt)/t用 origin 软件电脑作图，求出斜率。

实验数据记录及处理

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　３ . 由斜率求出反应速率常数ｋ

　４ . 求出反应活化能．

实验数据记录及处理

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结果讨论

1. 分析误差来源2.К0 为什么不能在反应一开始时直接进行测量？

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1 、电导率仪在测量时一定要确保电导电极的铂片位

于液面下 1cm ；

2 、两反应液混合时，要混合充分 , 且不能混的太慢；

3、 25℃ 时用过的反应液一定要倒掉 , 重新量取反

应液。

注意事项