乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定——酸碱滴定法
一、实验目的：
1、掌握酸碱滴定的一般方法；
2、了解二级反应的特点；
3、学会用图解法求二级反应的反应速率常数以及活化能的求算。
二、实验原理：
1、对于二级反应：
，如果A与B的起始浓度相等，记为
，通过积分可以得到二级反应的反应速率常数
，其中
是A的当前浓度（即[A]）。若
~t作图为直线，即可说明反应为二级反应，速率常数
。
如果测得两个不同温度下的速率常数k,在温度范围不大的情况下可以用阿伦尼乌斯公式计算反应的活化能：
。
2、乙酸乙酯皂化反应是二级反应：
反应过程中，氢氧根离子的浓度逐渐减低，如前所述，只要测得氢氧根离子的浓度与时间的关系，即可求得反应速率常数。（这里的
即为前面所说的）
3、本实验以酸碱滴定的方式来测量，产生了两个问题：
（1）从反应液中移取溶液导致原反应液浓度改变；
（2）移取反应液到滴定的这段时间，反应仍在进行，产生较大的误差。
为了克服这两个问题，我们用以下方案：
（1）采用较大的双管式混合反应器，加入原料的总量提高为100mL，而移取溶液时只从中移取0.5mL，尽管会移取溶液数次，但是由于移取的体积远小于溶液总体积，我们认为该误差可以忽略；
（2）用移液管移出的反应液立即放入事先准备好的加入了30mL冰水的100mL锥形瓶中，通过稀释和降温双重手段，是反应的进行基本上处于停滞状态来进行滴定。
三、仪器与药品：
计时器一只；恒温槽一套；双管式混合反应器两个；25mL胖杜移液管两只；1mL刻度移液管1只；25mL小烧杯一只；100mL容量瓶一只；100mL锥形瓶9个；50mL酸式滴定管一只。。
（AR），NaOH标准溶液（
），HCl标准溶液（
），甲基橙指示剂，蒸馏水。
四、实验步骤：
1、配制的乙酸乙酯溶液于100mL容量瓶中：按其摩尔质量计算配制100mL所需乙酸乙酯的质量，用小烧杯称取，转移至100mL容量瓶中定容。
2、准备好9个加有30mL蒸馏水与2滴甲基橙指示剂的锥形瓶（分别标号1~9），放在冰浴中冷却。
3、调节恒温槽温度为20摄氏度，分别移取50mLNaOH溶液与溶液于双管式混合反应器的AB管中（移取50mL溶液用25mL胖杜移液管移取两次即可），于恒温槽恒温5min。
4、用洗耳球混合两溶液并多次挤压使其混合均匀，同时开始计时，并插入一根洗净并晾干的1mL刻度移液管（该移液管每次移完液体后再插回反应液中，相当于润洗）。于4、6、8、10、12、14、16、18、20分钟时移取反应液0.5mL至1~9号锥形瓶中。（时间的记录以溶液放入锥形瓶的时刻为准，要准确记录）
5、用的HCl标准溶液滴定9份溶液并记录到达终点时分别用去了VmL的HCl标准溶液。
6、将实验条件改为30摄氏度，重复上述实验步骤。
五、注意事项：
1、必须准确称取，因为需要保证与NaOH溶液的浓度相等；
2、反应过程中，由于要从反应液中移取溶液，但是又不能带入太多的水使得反应液浓度改变，所以这里只用一根1mL移液管，每次移取完液体就把它插回反应液中免去润洗；
3、为了使反应溶液混合均匀，要多次挤压混合；
4、记录时间可以以移液管中液体降到刻度为0.25mL的时刻为准。
六、数据处理：
1、将上述所有的用去HCl的体积VmL转化为反应液中氢氧化钠的浓度：
列出与反应时间t的关系表；
2、以~t作图，由斜率计算反应速率常数k；
3、以293.2K与303.2K下的反应速率常数计算该反应的活化能
七、讨论：
1、实验中，反应液浓度的选择要满足以下条件：
（1）浓度不能太高，以防反应速率过快，来不及在指定时间移取溶液；
（2）浓度不能太低，氢氧根离子的浓度要远大于水电离出的氢氧根离子的浓度（一般认为100倍相当于远大于，即滴定时的
浓度要大于
），则反应液初始NaOH的浓度要大于
。（因为随着反应的进行，浓度会降低，而且滴定时还稀释了60倍，综合看来，大约为。
2、盐酸标准溶液浓度的选择：为了让滴定消耗的HCl溶液的体积大约在20mL左右，但又不能从反应液中移取太多溶液（会改变反应液浓度而产生误差），同时HCl的浓度又不能太低（难以配制）。综合考虑，将其定在。
XX XXXXXXXX
化学化工学院
第二篇：乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定的实验报告
实验七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、目的及要求
1、测定皂化反应中电导的变化，计算反应速率常数。
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、熟悉电导率仪的使用。
二、原理
乙酸乙酯的皂化反应为二级反应：
CH3COOC2H5+NaOH=CH3COONa+C2H5OH
在这个实验中，将CH3COOC2H5和NaOH采用相同的浓度，设a为起始浓度，同时设反应时间为t时，反应所生成的CH3COONa和C2H5OH的浓度为x，那么CH3COOC2H5和NaOH的浓度为（a－x），即
CH3COOC2H5+NaOH= CH3COONa+ C2H5OH
t=0时， a a 0 0
t=t时， a-x a-x x x
t→∞时， 0 0 a a
其反应速度的表达式为：
dx/dt=k（a-x）2
k—反应速率常数，将上式积分，可得
kt=x/[a（a-x）] *
乙酸乙酯皂化反应的全部过程是在稀溶液中进行的，可以认为生成的CH3COONa是全部电离的，因此对体系电导值有影响的有Na+、OH-和CH3COO-，而Na+、在反应的过程中浓度保持不变，因此其电导值不发生改变，可以不考虑，而OH-的减少量和CH3COO-的增加量又恰好相等，又因为OH-的导电能力要大于CH3COO-的导电能力，所以体系的电导值随着反应的进行是减少的，并且减少的量与CH3COO-的浓度成正比，设L0—反应开始时体系的电导值，L∞—反应完全结束时体系的电导值，Lt—反应时间为t时体系的电导值，则有
t=t时， x=k'（L0-Lt）
t→∞时， a=k'（L0-L∞）
k'为比例系数。
代入*式得
Lt=1/ka×[（L0-Lt）/t]+ L∞
以Lt对（L0-Lt）/t作图，得一直线，其斜率为1/ka，由此求得k值。
三、实验仪器和试剂
恒温水浴一套，电导率仪一台，秒表一只，羊角型电导池一支，移液管一支，试管一只，移液管（10mL）二只，移液管（2mL带刻度）一只，容量瓶（50mL）一只，容量瓶（1000mL）一只，0.1mol NaOH溶液，乙酸乙酯（A.R）分子量88.11，密度0.9002L/ml）。
K1：电源开关 K4：校正调节 K7：电极常数调节
K2：高周、低周开关 K5 ：量程选择开关 C1：电极插口
K3：校正、测量开关 K6：电容补偿调节 C2：10毫伏输出
四、实验步骤
1． 溶液的配制
1． 1氢氧化钠溶液的配制
用移液管吸取10 mL NaOH标准溶液于50mL容量瓶中稀释至刻度，摇匀。
1． 2乙酸乙酯的配制（4组配1瓶）
乙酸乙酯的毫升数=[（NaOH标准溶液浓度/5）×88.11]/0.9
先取500mL蒸馏水加入1000mL容量瓶中，加入计算所得的乙酸乙酯的毫升数，加水稀释至刻度摇匀。
2． 将恒温槽的温度调至25℃
2．1 打开恒温槽电源，看设定温度的黄字如果是25℃可不调，直接打开电源即可（如果不是25℃按功能键，使红色数字变成SP，这时按△升温，▽降温键，使黄字变为25.00）。然后按功能键使其显示温度。
3． L0的测定
用移液管量取NaOH和蒸馏水各10mL加入试管中，置于恒温槽中恒温。待恒温10分钟测电导率。
测定方法：
打开数显电导率仪，仪器自动显示标准。将电极插入试管中，将温度补偿调至25℃。将电导池常数调到对应位置（如常数为0.98，常数调为9.8）。按动“标准/测量”键，进行测量，此时电导率仪显示数字就是L0的值（用蒸馏水冲洗电极后擦干备用）。
4． Lt的测定
将10mLNaOH和10mL乙酸乙酯分别加入羊角型电导池中（两种溶液不能混合）。恒温十分钟后将两种溶液混合，同时用秒表记录下反应时间。并在两管中混合3次。把电极插入立管中，并在2、4、6、9、12、15、20、25、30、40、50、60分钟读取电导率Lt。12组数读完后关闭恒温槽电源，关闭电导率仪。实验结束。
实验完毕后，洗净电导池。用蒸馏水淋洗电导电极，并用蒸馏水浸泡好。
五、数据处理
1、将t、Lt、L0－Lt及（L0－Lt）/t等数据列于下表：
实验温度：25℃ 气压：98.39kPa L0:1.934 ms/cm
2、以Lt对（L0－Lt）/t作图，由所得直线斜率，求出反应速率常数k。
随手盖上瓶塞殊为重要。
4、乙酸乙酯溶液要重新配制，因放置过久，能自行缓慢水解而影响结果。
七、思考题
1、若需测定L∞值，可如何进行？
答：干燥大试管中加入约5毫升0.01 mol·dm-3 乙酸钠，恒温后（约15分钟）读数。
2、若欲计算本反应的活化能，作何种测定？
答：若由实验求得两个不同温度下得速率常数k，则可利用公式：
计算出反应的活化能E。
不同温度下乙酸乙酯皂化反应速率常数文献值
