乙酸乙酯皂化反应

摘要：本实验测算乙酸乙酯皂化反应的速率常数及活化能。利用乙酸乙酯皂化反应前后反应物与产物的电导率的不同，使用电导率仪监测反应进度，确定体系电导率随反应时间的变化。利用测得电导率与各物种浓度的关系，代入二级反应动力学方程进行拟合，计算得到在(44.00±0.05)℃时该反应速率常数为(0.395±0.002) L·mol-1·s-1。并结合6个不同温度下测得的速率常数，利用Arrhenius公式计算得该反应的活化能为(52.5±2.0) kJ·mol-1。

关键词：电导率；速率常数；活化能

1实验部分

1.1 仪器和药品

DDS-I1A型电导率仪，恒温槽，万分之一天平，夹层皂化管，大试管，50及100mL容量瓶，25mL移液管，停表。

乙酸乙酯(AR)，NaOH(0.02052mol·L-1)，二次水。

1.2 实验步骤

1.2.1 调节恒温槽

打开恒温槽，调节温度至44.00℃。调节温度时先设定温度为43℃左右，待恒温槽温度稳定后再缓慢调节（防止温度飞升），使温度到达(44.00±0.05)℃。待温度稳定在44.00℃后，关闭大加热开关，拧紧调节旋钮防止温度发生较大波动。

1.2.2 配制乙酸乙酯溶液

向100mL容量瓶中加入约三分之二体积的水，再用100μL微量注射器加入乙酸乙酯0.1798g（理论应加入量0.1808g）加入乙酸乙酯时确保将酯直接滴到水面上，定容，摇匀。

1.2.3 测定κ0

用50mL容量瓶将氢氧化钠溶液准确稀释一倍。将稀释后的氢氧化钠溶液一部分倒入大试管，剩下的淋洗铂黑电极，再将电极插入大试管，恒温10min。

打开电导率仪，调节“温度”旋钮至25℃；将“选择”旋钮拨到“校正”，调“常数”旋钮至电导池常数（实际使用的电导率仪的常数为0.979），再拨到“测量”，读出示数并记录。

1.2.4 测定κt

用移液管移取25mL氢氧化钠溶液至内管，移取25mL乙酸乙酯至夹层皂化管外管，塞好盖子，和一支干燥洁净的大试管一起恒温10min。

取出皂化管，倾斜使氢氧化钠和乙酸乙酯全部混合，同时开始计时。摇晃使溶液混匀，然后快速将一部分溶液倒入大试管至接近一半高度，剩下溶液淋洗铂黑电极，并将电极插入大试管，从2min开始，每隔2min记录一次数据，30min后每4min记录一次。测定总时长为46min。

共平行测定三次。

1.2.5 清洗仪器

将皂化管和大试管用蒸馏水洗净、烘干，容量瓶用蒸馏水洗净，微量注射器洗净并烘干。电极用去离子水洗净后插入装有去离子水的大试管中。

2 数据记录与处理

2.1 实验数据记录

测定κt前的准备数据记录如下表：

表 1 准备数据

三次平行κt的数据记录如下表：

表 2 反应过程中电导率数据记录

注：测定温度均为43.95~44.00℃。

2.2 数据处理和速率常数计算

2.2.1 第一次测量

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图 1 第一次测量中体系的κt-t图a

a）曲线由OriginPro 9.1进行B-Spline拟合得到。

第一次测量数据处理如下：

表 3 第一次测量数据处理

作κt- (κ0-κt)/t图，如图2（480s之前的数据偏离太大，故舍去）。

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图 2 第一次测量数据的