确定酯化平衡常数.doc

确定酯化平衡常数背景：虽然我们倾向于化学过程的发言，如果他们总是去“完成”，我们知道，许多反应给各种原因不完整的产量。在某些情况下，有竞争的过程，它使用了反应物的反应，但在大多数情况下完成没有达到平衡条件落户。反应物的浓度逐渐降低，而成为产品的浓度增加，直到所有的常数（但不为零）。浓度A + BC视觉上的平衡，可能看起来像完成，除非有反应体系中的线索（如颜色），这表明，反应物仍时有没有进一步的变化观察。即使我们试图结束，反应干脆停止“短”，在许多情况下，它是一个相当简单的事情表明，反应体系保持活力，即反应继续发生在两个方向。在温度，压力和浓度等条件的变化，可以在“移动”平衡“的位置向前或向后（LeChatelier的原则）。因此，实验观测揭示的标准，为保持平衡系统（假设系统有可能达到平衡，而不是去完成）：恒温和一个封闭的系统。但为何有平衡摆在首位？为什么不继续下去，直到所有的化学过程至少一个反应物已经用完？从理论上讲，所有的反应是可逆的，即在一定条件下，应该是有可能使无论是正向或反向的反应的发生。实事求是地讲，这不是真正的一些过程，是“真正的”为他人。在寻找潜在的平衡系统的特点是有帮助的考虑基本上“完成”，即化学系统中的逆反应是微不足道的实际用途，在标准条件下的各种反应反应过程中的其他阶段的形成是一个典型的迹象表明，正向反应通常会进行到目前为止，被认为是“完整的”权。例子包括降水和气体形成。即使这些类型之间有共同的例外，但他们至少有一个处于平衡状态发生了哪些方面的问题：为了有任何意义的产品，最好保持在同一阶段系统的逆反应。这是一个简单的碰撞理论的后果。分子不能碰撞和反应的东西，是了。这一见解表明，同质化系统是更好的候选人的实际均衡。许多气态系统符合这样的描述，从元素的氨合成NO2和N2O4之间的平衡。只要分子都是可以自由移动在反应混合物中一个碰撞的可能性是另一个好。或者是它吗？我们知道，根据碰撞理论并不是所有的碰撞创造平等的。一些分子碰撞需要大量的能量，为了有效（即，在反应的结果）。我们说，涉及这些冲突的反应具有较高的活化能。暂时忽略其他可能的重大因素，然后做出一些与“小”的焓变化的反应更容易达到平衡，而不是实际完成的实际意义。当一个反应的焓变“小”的正向和反向过程的活化能更几乎相等。因此，它似乎所有的碰撞大致有“平等”的基础注，但这不要紧，或大或小的活化能，只是它们是相似的;EA幅度是利率的决定因素，没有一个指标潜在的平衡。当然，这是一个伟大的简单化。在另外一个有效的碰撞的能源需求有几何因素，是不容易预测。这个变量带来了分析，从焓的角度出发，到“我能看到为什么这个反应达到平衡后，你已经知道它的境界！没有提到一个重要的因素是，当然，熵。随着反应的进行，在系统的自由能逐渐减小。当没有更多的自由能可移动系统没有进一步的净发生化学变化的环境。在什么样的反应物和产物的混合物，发生这种情况是部分依赖在反应过程中熵的变化。这是不难想象，反应物和产物的混合物均匀系统有更大的熵比只包含产品的系统一般。但是系统中的焓变的幅度（与符号），因此在环境的熵变之间的相互作用，使这种复杂的分析，不容易推广。也就是说，毕竟，有什么标准自由能变化是好的决定是否反应将是非常自发的（即去“完成”），或仅马马虎虎自发的（即，达到实用的平衡）。升值超过“完成”将有利于平衡的因素，一些是有价值的，然而它的物质与能量在分子水平上的相互作用的复杂性，提供的洞察力确定在实验室的反应平衡常数的值，可以提出一些有趣的挑战。测量系统必须是非侵入性的（即，它们必须不会导致在变化，这将导致一个平衡的转变）或反应速度一定要慢，足以让任何平衡的转变是在测量过程中可以忽略不计的。许多酯化反应是在室温下缓慢，甚至催化剂。回想一下，酯化羧酸与醇的反应：在本实验研究是特定酯化反应，乙酸（醋酸）和乙醇之间：乙酸乙酯（乙酸乙酯）的形成，是特别适合的平衡常数的测定。反应是在室温下缓慢足以使订单超过两天反应时间，搅拌，温度波动，甚至最后一个坚实的基础滴定反应的影响不大。由于这是一个与相同数量的反应物和产物的摩尔均相反应，平衡常数，KC -普遍表示摩尔浓度-可以在痣单独方面计算-一个增加的方便。由于反应非常缓慢，在室温下，稀盐酸作为催化剂来加快它被添加。在HCL不采取在整体反应的一部分，但在稀酸中发现的水参与反应的一部分，必须考虑它的摩尔数添加到混合物。为了证明平衡常数具有相同的值，其实不管起点金额，各种混合物可以准备，每个然后进行分析，以确定的平衡混合物中的反应物和产品的分配。我们知道，从LeChtelier的原则，在平衡过程的开始加入一个反应，导致更大的产品产量。它可能无法说服，如果尚未添加额外的反应将是相同的整体比例平衡常数。因此，凭借在实验室的重复可以成为一个目的。平衡混合物的分析是基于一个简单的标准化氢氧化钠滴定。由于所有材料的初始金额被称为酸确定的最终金额将反映在反应的总体变动情况。例如，盐酸催化剂保持不变。一旦这种酸量减去那里 仍然只有乙酸。如果少酸检测比原先增加了反应的前进方向移动。如果检测到更多的酸的反应，以相反的方向移动。由于反应的化学计量比都团结在乙酸的损失或增益可用于计算的一切损失或增益。参与确定在这个实验中的平衡常数的计算变得非常复杂，由于使用的乙酸和盐酸的水溶液中，在一个系统中，水是一个参与者 电子表格可能会是非常有用的重复计算，但长系列是不是出了问题。最简单的方法来处理这个问题是熟悉的启动/平衡设置：各物质的起始痣可确定从表在技术部分建议的混合物。由于乙酸只有99（体积比），必须考虑到准确的工作（剩下的1是水）。使用乙醇也只有95（体积比）其余的是其他非水物质可能会被忽略。盐酸催化剂添加适量的水也必须加入到初始水痣。在乙酸乙酯和盐酸催化剂（主要是水）组成的混合物，反应预计将继续向左侧。这将导致以下设置：但多少是x？将揭示多少酸是目前的平衡混合物的滴定。部分，酸是盐酸催化剂添加到每个混合物（这是“空白”）。所需体积的NaOH滴定只是将这种酸被称为从数据可以从总的NaOH用于滴定每个混合物的体积减去。其余的氢氧化钠需要的是乙酸目前量的措施，在这种情况下，X。实验这个实验有三个部分：编制的各种混合物氢氧化钠的标准化平衡混合物的滴定将提供以下非更衣室材料：乙酸乙酯（乙酸乙酯）冰醋酸（乙酸）通风柜浓盐酸通风柜移液器瓦特/提示8瓶约。1M氢氧化钠坚实的邻苯二甲酸氢钾酚酞beral滴管.化学品乙醇或酒精是一种透明，无色液体，具有令人愉快的气味和燃烧的味道。它容易从空气中吸收水分，是与水和许多有机液体混溶。大多数乙醇是用在稀形式的酒精饮料。它也被用来在实验室作为一个普通的溶剂，药品，作为一种常见的局部防腐剂。近作为“酒精”（不能饮用）出售的所有乙醇已变性（包括在实验室中的乙醇）。在这种情况下变性是指添加一些物质不显着干扰乙醇的行为或属性，除非以使其不适合饮用。大多数变性是有毒的。醋酸（乙酸）有一股刺鼻的气味，并在集中的形式（17米）在皮肤上产生的痛苦烧伤。它易溶于水，本身就是许多有机化合物的优良溶剂。虽然它是一种弱酸，集中解决方案是非常刺激组织，尤其是粘膜。它是用来制造塑料和纺织品等各种醋酸，印染，食品保存，并在许多有机合成。家用醋是5醋酸。摄入较为集中的解决方案可能会导致严重腐蚀的嘴，呕吐，循环衰竭，最终死亡。乙酸乙酯具有特色的水果气味和愉快的味道时，稀释。这是有点溶于10毫升（1毫升）水和大多溶于普通有机溶剂。它是用在人造水果香精和溶剂作为油漆及清漆（包括指甲油）。长期吸入蒸气可能会导致肝，肾损害。氢氧化钠俗称碱水或烧碱。这是一个非常具有吸湿性的白色固体（迅速吸收空气中的水分），也吸收二氧化碳。它是植物和动物的问题和铝金属的腐蚀性很强，尤其是在水分存在。氢氧化钠溶解在水中产生大量的热。除了在实验室中使用，氢氧化钠用于商业排水管清洁制剂，治疗在制造人造丝和玻璃纸，并在一些肥皂制造的纤维素。它是所有组织的腐蚀性和皮肤上可检测的“黏滑”与基地相关的感觉。接触后彻底冲洗。它可以损害娇嫩的眼部组织，导致失明。酚酞（或3,3- 双（P-羟基苯基）酞），C20H14O4，是一种白色粉末或分钟晶体，几乎不溶于水。一克溶于12毫升酒精。1的酒精溶液常用指标作为最基础的矿物和有机酸滴定。它是不适合用于合成氨。这是非常敏感的二氧化碳，慢慢脱色来自其基本形式暴露在空气中的粉红色。无色至pH值8.5;pH值9以上的粉红色到深红色。它已被用来作为泻药（前前不严和许多其他类似制剂的有效成分）在过去，但最近的研究作为一种致癌物质，它有牵连。酚酞:邻苯二甲酸氢钾（或邻苯二甲酸氢钾），KOOCC6H4COOH，由白色晶体，在空气中稳定。这是易溶于冷水约12件，仅微溶于醇。盐是用来作为缓冲溶液体积的基础解决方案，也准备在主要的标准。技术的探讨 实验可以方便地分为三个部分必须顺序做适当的平衡反应所需的时间。第一，必须准备的各种混合物表。必须的成分之一，稀盐酸，可组装前的混合物。一旦解决方案，它们是安全上限，并设置48小时，一边以平衡。在平衡过程中的氢氧化钠溶液（只有近似浓度提供），可以通过对干KHP滴定标准化。这些滴定应在一式三份（标准做法）。由于规模的实验，使用滴定管是不切实际的。从beral吸管下降滴定决心从预期的准确性是足够的。所以氢氧化钠粗糙的平衡初始和最终质量可以，而不是用数滴氢氧化钠的密度将提供。最后，已经过去了48个小时后的混合物（空白）采用相同的质量差技术与标准化氢氧化钠滴定.约3M盐酸溶液5毫升准备了12M盐酸，用蒸馏水稀释合适的音量。请记住，随时添加浓酸的水，而不是相反！做通风柜此。为了方便计算水量添加盐酸催化剂密度0.500毫升的质量将是有益的分析天平。下表包含的混合物的比例:一点点超过0.20克大体平衡坚实的邻苯二甲酸氢钾（KHP）约20毫升水，可以用来规范的约1M NaOH溶液。这应该是做了三次。KHP是有点慢溶于水，因此，如果有剩下的时间上的混合物准备这些样品之日起，也可以离开一夜之间解散。通常将这个过程中完成的分析天平上，但这个实验的结果并不能证明精度得到当48小时过去了，A至G的解决方案应与标准化氢氧化钠滴定。要非常小心，不要通过终点，这将是在每个案件的不同。你只有一次机会！记住的解决方案应该是苍白的持久粉红色可能