
【实验讨论】
乙酸乙酯皂化反应动力学早在1887年由Stwald和rrhenius等人所确定,是最早经定量研究的二级反应。因反应系统适合于电导法进行连续测定,因而被选入基础物理化学实验教材,作为典型的动力学实验沿用至今。
反应系统适合于电导法测定是基于电导与浓度的正比关系以及电导具有加和性。根据电化学中的电导理论,电解质溶液的电导G与浓度c 有如下关系:
对1-1价型强电解质的稀溶液,Λm随浓度变化不大,因此可近似认为G与浓度c成线性关系,其实质是忽略了离子间的相互作用。本实验反应系统初始浓度选c0=0.01
,就是既保证了这种线性关系,又能使电导值有较明显的变化。
乙酸乙酯皂化反应为吸热反应,反应初期表现尤为严重,为防止其温度变化,在混合后并不立即记数,而是在混合后的第5分钟开始记数,否则将使Gt数值偏低,从而影响Gt对(G0-Gt)/t作图的线性。
将
一式,可以改写成多种不同形式的线性方程进行数据处理,如
以Gt对(Gt-G∞)t 作图,可以得到一条直线,直线的斜率为–k
还可以改写成
以
对t作图也可以得到一条直线,直线斜率为
。同学们可以按上述方法进行数据处理,并加以分析比较。但以上两种计算方法均需要用到G∞,得到G∞ 除了用直线外推法外,还可以通过测定0.01
的
溶液得到。
电导测定属电化学测量技术,是物理化学实验中最基本的测量方法之一。本实验也可以改用惠斯登(Wheatstone)电桥测量电导,使测量精度提高,但测量过程时间比较长。