乙酸乙酯皂化反應

乙酸乙酯的皂化反應是一個(gè)典型的二級反應：CH3COOC2H5+OH-→CH3COO-+C2H5OH

設反應物乙酸乙酯與堿的起始濃度相同，則反應速率方程為：r = =kc2

積分后可得反應速率系數表達式：

推導式中：為反應物的起始濃度;c為反應進(jìn)行中任一時(shí)刻反應物的濃度。為求得某溫度下的k值，需知該溫度下反應過(guò)程中任一時(shí)刻t的濃度c。測定這一濃度的方法很多，本實(shí)驗采用電導法。

用電導法測定濃度的依據是：

(1)溶液中乙酸乙酯和乙醇不具有明顯的導電性，它們的濃度變化不致影響電導的數值。同時(shí)反應過(guò)程中Na+的濃度始終不變，它對溶液的電導有固定的貢獻，而與電導的變化無(wú)關(guān)。因此參與導電且反應過(guò)程中濃度改變的離子只有OH-和CH3COO-。

(2) 由于OH-的導電能力比CH3COO-大得多，隨著(zhù)反應的進(jìn)行，OH-逐漸減少而CH3COO-逐漸增加，因此溶液的電導隨逐漸下降。

(3) 在稀溶液中，每種強電解質(zhì)的電導與其濃度成正比，而且溶液的總電導等于溶液中各離子電導之和。設反應體系在時(shí)間t=0，t=t 和t=∞時(shí)的電導可分別以G0、Gt 和G∞來(lái)表示。實(shí)質(zhì)上G0是NaOH溶液濃度為時(shí)的電導，Gt是 NaOH溶液濃度為c時(shí)的電導與CH3COONa溶液濃度為- c時(shí)的電導之和，而G∞則是產(chǎn)物CH3COONa溶液濃度為 時(shí)的電導。即：

G0=K反c0

G∞=K產(chǎn)c0

Gt=K反c+K產(chǎn)(c0- c)

式中K反，K產(chǎn)是與溫度，溶劑和電解質(zhì)性質(zhì)有關(guān)的比例系數。

處理上面三式，可得

G0- Gt=(K反- K產(chǎn))(c0- c)

Gt- G∞=(K反- K產(chǎn))c

以上兩式相除，得代入上面的反應速率系數表達式，得k=上式可改寫(xiě)為如下形式：Gt= + G∞

以Gt對作圖，可得一直線(xiàn)，直線(xiàn)的斜率為，由此可求得反應速率系數k，由截距可求得G∞。

二級反應的半衰期t1/2 為：t1/2=

可見(jiàn)，二級反應的半衰期t1/2 與起始濃度成反比。由上式可知，此處t1/2 即是上述作圖所得直線(xiàn)之斜率。

若由實(shí)驗求得兩個(gè)不同溫度下的速率系數k，則可利用阿累尼烏斯(Arrhenius)公式：ln=()

計算出反應的活化能Ea。

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