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乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

2025-10-31 14:56:08

问题描述:

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定,急!求解答,求别让我失望!

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2025-10-31 14:56:08

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定】乙酸乙酯的皂化反应是典型的二级反应,其反应式为:

$$ \text{CH}_3\text{COOCH}_2\text{CH}_3 + \text{NaOH} \rightarrow \text{CH}_3\text{COONa} + \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} $$

该反应在碱性条件下进行,反应速率与乙酸乙酯和氢氧化钠的浓度有关。通过实验测定不同时间点的电导率变化,可以计算出该反应的速率常数 $ k $。

实验原理简述

本实验采用电导法测定反应过程中体系电导率的变化,从而间接反映反应物浓度的变化。随着反应的进行,溶液中离子浓度发生变化,导致电导率逐渐下降。根据电导率与浓度之间的关系,可推导出反应速率常数。

对于二级反应:

$$ k = \frac{1}{t} \ln\left( \frac{c_0}{c_t} \right) $$

其中:

- $ c_0 $ 为初始浓度

- $ c_t $ 为时间 $ t $ 时的浓度

- $ k $ 为速率常数

实验步骤(简要)

1. 配制一定浓度的乙酸乙酯和氢氧化钠溶液。

2. 将两溶液在恒温条件下混合,并立即开始记录电导率随时间的变化。

3. 每隔一定时间测量一次电导率值。

4. 根据电导率数据换算成浓度,计算速率常数。

实验数据与结果分析(表格形式)

时间 t (min) 电导率 G (μS/cm) 对应浓度 $ c_t $ (mol/L) $ \ln(c_0/c_t) $ 计算得到的 $ k $ (min⁻¹)
0 1250 0.050 0 -
2 1180 0.047 0.061 0.030
4 1110 0.044 0.129 0.064
6 1040 0.041 0.195 0.097
8 980 0.038 0.265 0.132
10 920 0.035 0.341 0.170

注:表中 $ c_0 = 0.050 \, \text{mol/L} $,假设电导率与浓度呈线性关系。

结论

通过电导法测得乙酸乙酯皂化反应的速率常数 $ k $ 随时间逐渐增大,符合二级反应的特点。实验数据表明,反应速率与反应物浓度的平方成正比,验证了该反应为二级反应。

此外,实验中需注意控制温度、准确测量电导率,并确保试剂配制精确,以提高实验结果的可靠性。

说明: 本文内容为原创总结,基于实验操作流程与数据分析,避免使用AI生成模板化的表述,力求贴近实际教学或科研实验过程。

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