乙酸乙酯皂化反应速率装置图 乙酸乙酯皂化反应条件

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装置图 乙酸乙酯皂化反应条件

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定步骤

1、用0.1g天平称量氢氧化钠固体。用新鲜纯水配置成一定体积的溶液，浓度约为0.01mol/L。用精度0.1mg天平准确称量邻苯二甲酸氢钾，对氢氧化钠溶液进行浓度标定。得到准确的浓度C0后，计算等摩尔量的分析乙酸乙酯体积v。

2、用乳胶管连接恒温水浴，开启恒温水浴，设定温度。

3、用大肚移液管准确量取50.00mL氢氧化钠溶液置于反应器中，磁力搅拌器缓慢搅拌，温度恒定后测定电导率K0。

4、计算出所需乙酸乙酯的用量，用量程为10~100uL的移液器量取。

5、磁力搅拌器速度开到最大，取下橡胶塞加入乙酸乙酯，然后计时，同时塞上橡胶塞。

6、持续快速搅拌约1min后，将搅拌速度减慢，保持慢速均匀搅拌。然后依次记录2、4、6、8、10、12、15、20、25、30、35、40min时刻的电导率Kt。

7、清洗试验用品，用Origin软件处理实验数据。

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定如下：

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、实验步骤。

1、标定NaOH溶液及乙酸乙酯溶液的配制计算标定0.02mol/dm3NaOH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100ml容量瓶中加入约2/3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℃±0.1℃。

3、电导率K0的测定。

用20mL移液管量取去离子水及标定过的NaOH溶液各20mL，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。

乙酸乙酯皂化反应：

皂化就是氢氧化钠和乙酸乙酯反应：碱性的水解反应，生成乙酸钠和乙醇。乙酸乙酯与氢氧化钠的方程式为：CH3COOCH2CH3+NaOH—加热→CH3COONa+CH3CH2OH。

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问题描述:

为什么本实验要在恒温条件下进行？而且CH3COOC2H5和CH3COONa溶液，在混合前还要预先恒温？

解析:

乙酸乙酯的皂化反应是一个典型的二级反应：

CH3COOC2H5+OH-→CH3COO-+C2H5OH

设反应物乙酸乙酯与碱的起始浓度相同，则反应速率方程为：

r = =kc2

积分后可得反应速率系数表达式：

(推导)

式中：为反应物的起始浓度；c为反应进行中任一时刻反应物的浓度。为求得某温度下的k值，需知该温度下反应过程中任一时刻t的浓度c。测定这一浓度的方法很多，本实验采用电导法。

用电导法测定浓度的依据是：

(1) 溶液中乙酸乙酯和乙醇不具有明显的导电性，它们的浓度变化不致影响电导的数值。同时反应过程中Na+的浓度始终不变，它对溶液的电导有固定的贡献，而与电导的变化无关。因此参与导电且反应过程中浓度改变的离子只有OH-和CH3COO-。

(2) 由于OH-的导电能力比CH3COO-大得多，随着反应的进行，OH-逐渐减少而CH3COO-逐渐增加，因此溶液的电导随逐渐下降。

(3) 在稀溶液中，每种强电解质的电导与其浓度成正比，而且溶液的总电导等于溶液中各离子电导之和。

设反应体系在时间t=0，t=t 和t=∞时的电导可分别以G0、Gt 和G∞来表示。实质上G0是

NaOH溶液浓度为时的电导，Gt是 NaOH溶液浓度为c时的电导与CH3COONa溶液浓度为- c时的电导之和，而G∞则是产物CH3COONa溶液浓度为 时的电导。即：

G0=K反c0

G∞=K产c0

Gt=K反c+K产(c0- c)

式中K反，K产是与温度，溶剂和电解质性质有关的比例系数。

处理上面三式，可得

G0- Gt=(K反- K产)(c0- c)

Gt- G∞=(K反- K产)c

以上两式相除，得

代入上面的反应速率系数表达式，得

k=

上式可改写为如下形式：

Gt= + G∞

以Gt对作图，可得一直线，直线的斜率为，由此可求得反应速率系数k，由截距可求得G∞。

二级反应的半衰期t1/2 为：

t1/2=

可见，二级反应的半衰期t1/2 与起始浓度成反比。由上式可知，此处t1/2 即是上述作图所得直线之斜率。

若由实验求得两个不同温度下的速率系数k，则可利用阿累尼乌斯(Arrhenius）公式：

ln=()

计算出反应的活化能Ea。

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验数据

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验数据是CH3COOC2H5OH+Na++OH-→CH3COO-+C2H5OH+Na+。

实验步骤：

1、调节恒温槽温度为25℃。

2、仪器校正，打开电导率仪，预热十五分钟。调节常数旋钮，使仪器所显示值是所用电极常数值。

3、κ0的测定，用移波管移取10ml0.02mol/L的NaOH溶于小烧杯中，加入10ml蒸馏水，混匀，插入电极。放入恒温槽中恒温，测定电导率，即为κ0。

4、κt的测定，向烘干的反应器的1管中注20ml、0.0200mol/LNaOH溶液。向2管中注入20ml、0.0200mol/L乙酸乙酯溶液。用同浓度NaOH溶液冲洗电极三次。将其放入1管并一起置于恒温槽恒温。

实验注意事项：

1、所用试管及混合反应器必须是干燥的。

2、铂电极在使用前要用滤纸将水吸干。（操作时注意不要破坏电极的铂黑层）。

3、读数时，量程开关位于红线位置，读取表盘上指针对应的红色数值，开关位于黑线位置，则读取表盘上指针对应的黑色数值。

4、打开电导仪开关之前，注意观察表头指针是否指“0”，如不指“0”调节表头螺丝使其指“0”。

5、在使用洗耳球将2池中的乙酸乙酯溶液压缩进1池的时候，注意防止溶液从1池漏出；在测溶液电导率之前先完成空气校正。

乙酸乙酯皂化反应速率常数的标准值：25℃时是6.42L/mol·min；35℃时是11.9411L/mol·min。

具体的用途

1、可用于制造乙酰胺、乙酰醋酸酯、甲基庚烯酮等，并在香精香料、油漆、医药、高级油墨、火胶棉、硝化纤维、人造革、染料等行业广泛应用。

2、是食用香精中用量较大的合成香料之一。

3、大量用于调配香蕉、梨、桃、菠萝、葡萄等香型食用香精.还可用作萃取剂和脱水剂

4、可用于食品包装彩印等。

5、栲胶系列产品应用于脱硫制革、卷烟材料、油田钻井、金属浮选、除垢等方面。

对人体的危害

1、刺激眼鼻咽喉：破坏眼鼻咽喉处粘膜，导致咳嗽、咽痛、眼结膜充血等症状，长期吸入乙酸乙酯可导致呼吸困难、急性肺水肿、严重者甚至引起头晕及肝肾损害。建议不要长期接触乙酸乙酯，出现症状时立即脱离乙酸乙酯环境，到通风处，观察自身反应24h，如症状不缓解应立即就医。

2、胃肠道刺激：出现如恶心、呕吐、腹痛、腹泻等。建议立即脱离该环境，就医治疗。

3、致敏作用：出现牙龈出血、湿疹样皮炎等情况。此时立即脱离乙酸乙酯环境，到通风处，缓解症状，不适加重时立即就医。

4、全身影响：出现一些慢性影响如继发性贫血、白细胞增多等，建议不要长期接触乙酸乙酯，以免发生身体损害。

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验

1、实验仪器和试剂

仪器：皂化反应实验装置，电子天平(规格1200g/0.1g)，电子天平(规格110g/0.1mg)，纯水机(UPT-I-20T)，单通道移液器(规格10-100μL)，磁力搅拌器(78HW-1)，计时器，恒温反应器(自制)，碱式滴定管(50.00mL)。

试剂：氢氧化钠(分析纯)，乙酸乙酯(分析纯)，邻苯二甲酸氢钾(分析纯)，纯水，酚酞指示剂。

2、实验原理

详细实验原理可参见教材，本实验采用下列速率方程计算速率常数：

通过实验测定起始溶液的电导率κ0和不同时间t溶液的电导率κt，以κt对(κ0-κt)/t作图，得一直线，从直线的斜率可求出反应速率数k值。使用Origin软件处理实验数据，可得到直线斜率和相关系数R。