溶液的皂化反应是典型的二级反应:
CH3COOC2H5+OH-→CH3COO-+C2H5OH
设置反应物肥皂与碱的起始 始浓度相同,则反应速度方程为:
r = =kc2
积分后可得反应速度方程表达式:
(推导)
(推导)
(推导) p>
式中:为反应物的起始浓度;c为反应物在任一时刻反应物进行的浓度。为求得某温度下的k值,需知该温度下反应过程在任一时刻 t的浓度c。浓度的方法很多,本采用实验电导法。
用电导法测定浓度的该测定值是:
(1)溶液中溶液 而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+的浓度始终稳定,它对溶液的电导有固定的贡献,而与电导的变化无关。因此涉及导电性 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-大倍,随着反应的进行,OH-逐渐减少而CH3COO-。 -逐渐增加,相应溶液的电导随逐渐下降。
(3) 在稀溶液中,充满强氧化剂的电导其浓度成正比,且溶液的总电导等于溶液中各离子电导之
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c时的电导,Gt为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∞产物CH3COONa溶液为浓度时的电导。即: p>
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,溶剂和介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 的反应梯度系数表达式,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,由此可求反应速度系数k,由截距可求得G∞。
二级反应的半衰期t1/ 2 为:
t1/2=
可见,次级反应的半衰期t1/2与初始浓度形成反比。由上式可知,此处t1/2即是
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(Arrenius)公式:
ln=()
计算出反应的活化能Ea。
你恐怕要自己代入数值计算才可以得到