乙酸乙酯皂化反应思考题

实验二十一 乙酸乙酯皂化反应

【目的要求】

1. 用电导率仪测定乙酸乙酯皂化反应进程中的电导率。

2. 学会用图解法求二级反应的速率常数，并计算该反应的活化能。 3. 学会使用电导率仪和恒温水浴。 【实验原理】

乙酸乙酯皂化反应是个二级反应，其反应方程式为：

CH3COOC2H5＋ OH → CH3COO＋C2H5OH

－

－

当乙酸乙酯与氢氧化钠溶液的起始浓度相同时，如均为a，则反应速率表示为

(1)

式中，x为时间t时反应物消耗掉的浓度，k为反应速率常数。将上式积分得

(2)

起始浓度a为已知，因此只要由实验测得不同时间t时的x值，以x/(a－x)对t作图，若所得为一直线，证明是二级反应，并可以从直线的斜率求出k值。

乙酸乙酯皂化反应中，参加导电的离子有OH、Na+和CH3COO。由于反应体系是很稀的水溶液，可认为CH3COONa是全部电离的。因此，反应前后Na+的浓度不变。随着反应的进行，仅仅是导电能力很强的OH-离子逐渐被导电能力弱的CH3COO-离子所取代，致使溶液的电导逐渐减小。因此，可用电导率仪测

实验二十一 乙酸乙酯皂化反应

【目的要求】

1. 用电导率仪测定乙酸乙酯皂化反应进程中的电导率。

2. 学会用图解法求二级反应的速率常数，并计算该反应的活化能。 3. 学会使用电导率仪和恒温水浴。 【实验原理】

乙酸乙酯皂化反应是个二级反应，其反应方程式为：

CH3COOC2H5＋ OH → CH3COO＋C2H5OH

－

－

当乙酸乙酯与氢氧化钠溶液的起始浓度相同时，如均为a，则反应速率表示为

(1)

式中，x为时间t时反应物消耗掉的浓度，k为反应速率常数。将上式积分得

(2)

起始浓度a为已知，因此只要由实验测得不同时间t时的x值，以x/(a－x)对t作图，若所得为一直线，证明是二级反应，并可以从直线的斜率求出k值。

乙酸乙酯皂化反应中，参加导电的离子有OH、Na+和CH3COO。由于反应体系是很稀的水溶液，可认为CH3COONa是全部电离的。因此，反应前后Na+的浓度不变。随着反应的进行，仅仅是导电能力很强的OH-离子逐渐被导电能力弱的CH3COO-离子所取代，致使溶液的电导逐渐减小。因此，可用电导率仪测

实验十一 乙酸乙酯皂化反应

第一题、填空题

1. 乙酸乙酯溶液应在使用前现配，目的是____________________________。

2. 乙酸乙酯皂化反应中，我们将酯加入到NaOH溶液中，而不是反过来操作，目的是__________________________________________。

3. 二级反应的速度常数有K=1／t(a-b)lnb(a-x)／a(b-x)和K=X／a(a-x)·1/t二种形式，条

件分别为__________________________和______________________________。 4.乙酸乙酯皂化反应,K(G0--Gt )可表示________________________________。

5.乙酸乙酯皂化反应中，给出了________________________，测定_________________，用

_________________与______________________作图处理，求得反应速度常数。 6. 测定

实验十 二级反应乙酸乙酯皂化反应

一、实验目的

1.了解二级反应的特点。

2.掌握电导率法测定反应速率常数和活化能。

二、实验原理

乙酸乙酯与碱的反应称为皂化反应，它是一个典型的二级反应。其反应式为：

325325CH COOC H NaOH CH COONa C H OH +→+

当两种反应物初始浓度相同时

0t =， 0C 0C 0 0

t t =， 0C x - 0C x - x x

t =∞， 0 0 0C 0C

设：两种反应物的起始浓度均为C 0，在时间t 时生成物的浓度为x ，则反应速率方程为：

20()dx k C x dt

=- (1) 式中：k 为速率常数；t 为时间。

将(1)式积分得：

00()

x k tC C x =- (2) 若以00()

x C C x -对t 作图，可得一直线，由直线的斜率可求速率常数k 。但由于难以测定t 时刻的x 值，故本

实验十一 乙酸乙酯皂化反应

第一题、填空题

1. 乙酸乙酯溶液应在使用前现配，目的是____________________________。

2. 乙酸乙酯皂化反应中，我们将酯加入到NaOH溶液中，而不是反过来操作，目的是__________________________________________。

3. 二级反应的速度常数有K=1／t(a-b)lnb(a-x)／a(b-x)和K=X／a(a-x)·1/t二种形式，条

件分别为__________________________和______________________________。 4.乙酸乙酯皂化反应,K(G0--Gt )可表示________________________________。

5.乙酸乙酯皂化反应中，给出了________________________，测定_________________，用

_________________与______________________作图处理，求得反应速度常数。 6. 测定

实验九 乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定

一、 实验目的

1. 用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数和活化能。 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方法。

二、重点与难点

1.溶液电导率与浓度间关系式的推导 2.作图法求解速率常数的原理 3.电导率仪的使用

三、实验原理

对于二级反应：

　 + ?B产物 A如果A、B两物质起始浓度相同，均为a，反应速率的表示式为：

dx?k(a?x)2 (7-1) dt式中，x为t时刻生成物的浓度，k为二级反应速率常数。将上式积分得：

k?1x? (7-2) ta(a?x)实验测得不同t时的x值，按式(9-2)计算相应的反应速率常数k。如果k值为常数，证明该反应为二级。通常，以

x～t作图，若所得为直线，证明为二a?x级反应，并可从直线的斜率求出k。k的单位是L?mol-1?min-1(SI单位是

?1?1m3?mol?s)。所以在反应进行过程中，只要能够测出反应物或生成物的浓度，

即可求得该反应的k。

温度对化学反应

乙酸乙酯皂化反应动力学研究

PB10。。。。。。。。。。。 中国科学技术大学材料科学系

摘要

本实验通过测量电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数，

并通过该实验进一步理解化学动力学中对于化学反应速率的研究方法，以及反应级数的一些概念和研究方法。

关键词 乙酸乙酯皂化反应 电导率仪 速率常数 序言

一般来说，化学反应动力学研究有两个方面，化学反应速率以及化学反应机理的研究。而通常我们测量化学反应速率的方法是测量一条物质随时间的变化曲线或与物质浓度有明确关系的物理量随时间的变化曲线。

在本实验中，乙酸乙酯皂化反应是一个二级反应，由于反应是在较稀的水溶液中进行的，在一定范围内，可以认为体系的电导率的减少量和CH3COO－的浓度x增加量成正比，故而我们测量溶液电导率随时间变化曲线，由式子

L0?Ltt?akLt?akL?，得到速率常数

dlnkdTEaRT2K。反应积分得

的活化能可根据阿累尼乌斯公式求算：

?Ea?T?T21?? ln?k1R?T?T12?k2?，实验中我们测定两个不同温度下的K，在粗略地

计算乙酸乙酯皂化反应的活化能。

实验部分

电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数

指导老师：李国良

【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。

【实验原理】

（1）速率常数的测定

乙酸乙酯皂化反应时典型的二级反应，其反应式为：

CH 3COOC 2H 5＋NaOH = CH 3OONa ＋C 2H 5OH

t=0 C 0 C 0 0 0

t=t Ct Ct C 0 - Ct C 0 -Ct

t=∞ 0 0 C 0 C 0

速率方程式 2kc dt

dc =-，积分并整理得速率常数k 的表达式为： 假定此反应在稀溶液中进行，且CH 3COONa 全部电离。则参加导电离子有Na ＋、OH －、CH 3COO

－,而Na ＋反应前后不变，OH －的迁移率远远大于CH 3COO －，随着反应的进行， OH － 不断减小，CH 3COO －不断增加，所以体系的电导率不断下降，且体系电导率（κ

乙酸乙酯的制备

[适用对象] 中药学(知识产权保护方向)、中药资源与开发、环境科学、药学、药物制剂、中药学、制药工程、中药学（国际交流方向）专业 [实验学时] 8学时

一、实验目的

1． 了解从有机酸合成酯的一般原理及方法。 2． 掌握蒸馏。分液漏斗的使用等操作。

二、实验原理

反应式：

CH3COOH+浓HC2H5OH2SO4110-140CH3COOC2H5+H2O

副反应：

浓H2SO42CH3CH2OH140CH3CH2OCH2CH3+H2O

浓H2SO4CH3CH2OH[O]CH3CHO+SO2+H2O|浓H2SO4|[O]CH3COOHSO2+H2OH2SO3

三、仪器设备

三颈瓶、滴液漏斗、温度计、蒸馏弯管、直形冷凝管、锥形瓶、分液漏斗、蒸馏瓶

四、相关知识点

1．本实验所采用酯化方法，仅适用于合成一些沸点较低的酯类。

优点是能连续进行，用较小容积的反应瓶制得较大量的产物。对于沸点较低的酯类，若采用相应的酸和醇回流加热来制备，常常不够理想。

2．滴液漏斗使用前，活塞涂上凡士林，并用橡皮筋固定，检查是否漏液，以免漏液，引起火灾。

3．温度不宜过高，否则会增加副产物乙醚的含量。滴加速度太快会使醋酸和乙醇来不及作用而被蒸出。同时，

乙酸乙酯的制备

四、相关知识点

1．本实验所采用酯化方法，仅适用于合成一些沸点较低的酯类。优点是

能连续进行，用较小容积的反应瓶制得较大量的产物。对于沸点较低的酯类，若采用相应的酸和醇回流加热来制备，常常不够理想。 2．滴液漏斗使用前，活塞涂上凡士林，并用橡皮筋固定，检查是否漏液，

以免漏液，引起火灾。

3．温度不宜过高，否则会增加副产物乙醚的含量。滴加速度太快会使醋

酸和乙醇来不及作用而被蒸出。同时，反应液的温度会迅速下降，不利于酯的生成，使产量降低。

4．用碳酸钠饱和溶液除去醋酸，亚硫酸等酸性杂质后，碳酸钠必须洗去，

否则下一步用饱和化钙溶液洗去乙醇时，会产生絮状的碳酸钙沉淀，造成分离的困难。为减少酯在水中的溶解度（每17份水溶解1份乙酸乙酯），故用饱和食盐水洗碳酸钠。

5．乙酸乙酯与水或醇能形成二元或三元共沸物，其组成及沸点如下表：

由上表可知，若洗涤不净或干燥不够时，都使沸点降低，影响产率。 如果在70－72度蒸出的馏出液较多时，可另外收集，重新除醇，干燥除水和重蒸馏。

a) 假如浓硫酸有机物混合不均匀，加热时往往会使有机物炭化，溶液发黑。

b) 假如未冷却，低沸点的乙酸乙酯易因挥发而损失。

馏出液主要是乙酸乙酯，同时含有少量水。乙醇。乙醚和