第1个回答 2013-11-04
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。