一、实验目的

本实验旨在通过测定乙酸乙酯在碱性条件下的皂化反应速率，计算其反应速率常数，并进一步理解化学反应动力学的基本原理。同时，掌握利用电导率法测定反应速率的方法，加深对一级或二级反应特征的认识。

二、实验原理

乙酸乙酯（CH₃COOC₂H₅）在氢氧化钠（NaOH）溶液中发生皂化反应，生成乙醇和乙酸钠。该反应为典型的双分子亲核取代反应，其反应方程式如下：

$$ \text{CH}_3\text{COOC}_2\text{H}_5 + \text{NaOH} \rightarrow \text{CH}_3\text{COONa} + \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} $$

该反应的速率与乙酸乙酯和氢氧化钠的浓度有关。若初始浓度相同，且反应过程中两者的浓度变化趋势一致，则可视为二级反应。但通常在实验中，由于氢氧化钠的浓度远大于乙酸乙酯，因此可近似认为反应为一级反应。

本实验采用电导率法进行监测。随着反应的进行，溶液中的离子种类和浓度发生变化，从而影响电导率。通过记录不同时间点的电导率值，可以计算出反应的速率常数。

三、实验仪器与试剂

1. 仪器：电导率仪、恒温水浴槽、磁力搅拌器、移液管、烧杯、量筒、温度计等。

2. 试剂：

- 0.02 mol/L 乙酸乙酯溶液

- 0.02 mol/L 氢氧化钠溶液

- 蒸馏水

四、实验步骤

1. 预先将乙酸乙酯和氢氧化钠溶液置于恒温水浴中，保持温度稳定（如25℃）。

2. 使用移液管准确量取一定体积的乙酸乙酯溶液，倒入烧杯中。

3. 同时量取等体积的氢氧化钠溶液，迅速加入烧杯中，立即开始计时并启动磁力搅拌。

4. 在反应开始后，每隔一定时间（如2分钟）测量一次溶液的电导率值，直至反应趋于完成。

5. 记录所有数据，绘制电导率-时间曲线，并进行数据分析。

五、数据处理

1. 根据电导率的变化，计算反应的瞬时浓度变化。

2. 假设反应为一级反应，根据公式：

$$ \ln\left(\frac{K_0}{K_t}\right) = kt $$

其中，$ K_0 $ 为反应开始时的电导率，$ K_t $ 为某一时刻的电导率，$ k $ 为速率常数，$ t $ 为时间。

3. 利用线性回归法计算速率常数 $ k $ 的值。

六、实验结果与分析

通过实验测得的电导率随时间变化的数据，经处理后得出反应速率常数 $ k $ 的平均值为 ________（单位：min⁻¹）。实验结果表明，乙酸乙酯的皂化反应在碱性条件下进行较快，且速率与浓度呈正相关关系。

七、误差分析

实验过程中可能存在的误差来源包括：

- 温度控制不够精确；

- 溶液混合不均匀；

- 电导率仪读数误差；

- 计时操作不够及时。

为了提高实验精度，应确保实验环境温度恒定，操作规范，数据记录准确。

八、结论

本次实验成功测定了乙酸乙酯皂化反应的速率常数，验证了反应动力学的基本规律。通过电导率法，能够有效反映反应进程，具有良好的实用性和可操作性。实验结果与理论预测基本一致，说明实验方法可靠，数据可信。

九、参考文献

[1] 王某某，《物理化学实验教程》，高等教育出版社，2018年。

[2] 李某某，《化学动力学基础》，科学出版社，2016年。

[3] 张某某，《实验化学手册》，化学工业出版社，2020年。