乙酸乙酯皂化反应速率常数的标准值:25℃时是6.42L/mol·min;35℃时是11.9411L/mol·min。
具体的用途
1、可用于制造乙酰胺、乙酰醋酸酯、甲基庚烯酮等,并在香精香料、油漆、医药、高级油墨、火胶棉、硝化纤维、人造革、染料等行业广泛应用。
2、是食用香精中用量较大的合成香料之一。
3、大量用于调配香蕉、梨、桃、菠萝、葡萄等香型食用香精.还可用作萃取剂和脱水剂
4、可用于食品包装彩印等。
5、栲胶系列产品应用于脱硫制革、卷烟材料、油田钻井、金属浮选、除垢等方面。
对人体的危害
除了乙酸乙酯皂化反应的电导法,测定二级反应的反应速率常数的方法还有:
1. 激光闪光法:激光闪光法是运用激光脉冲和瞬间强光对反应体系中化学物质进行激发,从而得出反应体系达到某一程度时的反应速率常数。
2. 光度法:光度法是通过反应体系中某些组分的光吸收或发射特性随时间变化的规律,推算出反应的速率常数。
3. 变温法:变温法通常使用恒功率加热器,在不同温度下进行反应,记录反应速率随反应温度变化的规律,然后利用相应方程计算反应的速率常数。
4. 半衰期法:半衰期法是记录反应开始后,反应物浓度减半所需的时间,然后根据相应的数学公式来计算反应速率常数。
需要注意的是,不同的反应类型和条件选取不同的测量方法,以准确测定反应速率常数。
1、将氢氧化钠溶液的浓度稀释一倍,是使其浓度减少一半,变为0.01mol·dm-3,此浓度作为氢氧化钠溶液的起始浓度。
2、需要重新推导其动力学方程式。设氢氧化钠溶液和乙酸乙酯溶液的起始浓度分别为a和b则其动力学方程式为式中x为t时刻产物的浓度。3、不能。因为实验原理成立的先决条件是电导与浓度成正比例关系,如果为浓溶液,则电导很低,试验将无法进行。4、从本实验的“实验关键提示与讨论”的内容中我们了解到,实验原理成立的先决条件是电导与浓度成正比例关系,而其中的比例系数K=∧m/Kcell,若使K成为与浓度无关的常数,需将∧m以∧m∞代替,则要求电解质的浓度足够稀。
6.02L/(mol·min)。
通过实验测得的数据可以得到直线公式y=16.616x+0.7888,m=16.616。根据皂化反应的速率方程,速率常数kT1可以表示为kT1=1/(m×c0),c0为反应物乙酸乙酯的初始浓度。通过代入实验数据计算,得到kT1=6.02L/(mol·min)。这个数值表示在40度下,乙酸乙酯皂化反应的速率常数为6.02L/(mol·min),反映了反应的快慢程度。
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:
=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。
乙酸乙酯皂化反应速率常数的标准值:25℃时是6.42L/mol·min;35℃时是11.9411L/mol·min。
具体的用途
1、可用于制造乙酰胺、乙酰醋酸酯、甲基庚烯酮等,并在香精香料、油漆、医药、高级油墨、火胶棉、硝化纤维、人造革、染料等行业广泛应用。
2、是食用香精中用量较大的合成香料之一。
3、大量用于调配香蕉、梨、桃、菠萝、葡萄等香型食用香精.还可用作萃取剂和脱水剂
4、可用于食品包装彩印等。
5、栲胶系列产品应用于脱硫制革、卷烟材料、油田钻井、金属浮选、除垢等方面。
对人体的危害
除了乙酸乙酯皂化反应的电导法,测定二级反应的反应速率常数的方法还有:
1. 激光闪光法:激光闪光法是运用激光脉冲和瞬间强光对反应体系中化学物质进行激发,从而得出反应体系达到某一程度时的反应速率常数。
2. 光度法:光度法是通过反应体系中某些组分的光吸收或发射特性随时间变化的规律,推算出反应的速率常数。
3. 变温法:变温法通常使用恒功率加热器,在不同温度下进行反应,记录反应速率随反应温度变化的规律,然后利用相应方程计算反应的速率常数。
4. 半衰期法:半衰期法是记录反应开始后,反应物浓度减半所需的时间,然后根据相应的数学公式来计算反应速率常数。
需要注意的是,不同的反应类型和条件选取不同的测量方法,以准确测定反应速率常数。
1、将氢氧化钠溶液的浓度稀释一倍,是使其浓度减少一半,变为0.01mol·dm-3,此浓度作为氢氧化钠溶液的起始浓度。
2、需要重新推导其动力学方程式。设氢氧化钠溶液和乙酸乙酯溶液的起始浓度分别为a和b则其动力学方程式为式中x为t时刻产物的浓度。3、不能。因为实验原理成立的先决条件是电导与浓度成正比例关系,如果为浓溶液,则电导很低,试验将无法进行。4、从本实验的“实验关键提示与讨论”的内容中我们了解到,实验原理成立的先决条件是电导与浓度成正比例关系,而其中的比例系数K=∧m/Kcell,若使K成为与浓度无关的常数,需将∧m以∧m∞代替,则要求电解质的浓度足够稀。
6.02L/(mol·min)。
通过实验测得的数据可以得到直线公式y=16.616x+0.7888,m=16.616。根据皂化反应的速率方程,速率常数kT1可以表示为kT1=1/(m×c0),c0为反应物乙酸乙酯的初始浓度。通过代入实验数据计算,得到kT1=6.02L/(mol·min)。这个数值表示在40度下,乙酸乙酯皂化反应的速率常数为6.02L/(mol·min),反映了反应的快慢程度。
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:
=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。