醋化反应平衡常数的测定实验报告[精选].doc

醋化反应平衡常数的测定 （一）目的要求 1.由化学分析方法测定醋化反应的平衡常数 2.加深理解化学平衡和化学平衡常数的意义 （二）原理 乙酸和乙醇反应生成乙酸乙酯和水；乙酸乙酯水解得到乙酸和乙醇：CH3COOH+C2H5OH→CH3COOC2H5+H2O 在一定条件下，当正向反应和逆向反应速度相等时，反应物和产物的浓度就不再随时间的变化而变化，这种状态称为化学平衡。化学平衡是个动态平衡。 反应达到平衡时，产物浓度的乘积与反应物浓度的乘积的商值叫做平衡常数。热力学平衡常数K。用活度a表示。 αCH3COOC2H5αH2O ΧCH3COOC2H5γCH3COOC2H5ΧH2OγH2O K=-------------=---------------------------- （1） αCH3COOHαC2H5OH ΧCH3COOHγCH3COOC2H5ΧC2H5OHγC2H5OH 在指定温度下，热力学平衡常数的数值不因反应物的起始浓度不同而发生变化，所以热力学平衡常数的数值可以作为反应进行程度的标志，Kα越大，反应进行程度越高。 显然K与Kα的关系为： γCH3COOHγC2H5OH K=Kα·------------- （2） γCH3COOC2H5γH2O 平衡常数Kα的数值可以用热力学公式计算得到： △G0=-RTLnKα （3） 查出这个酯化反应各物质在25℃呈纯液态时的标准吉布斯自由能△G0的数据，便可计算出标准自由能的变化△G0=-3.5J，通过（3）计算出Kα≈4 平衡常数的测定，一般有化学方法和物理方法两种。化学方法就是通过化学分析方法测得各物质平衡时的浓度。此法因分析试剂的加入而扰乱平衡，使得浓度并非真真的平衡浓度，因此在使用化学分析方法是平衡“冻结”，通常采用骤冷时反应停止，这样所得的分析结果比较准确。物理方法就是利用物质的某些物理特性与浓度的关系，来测定浓度的变化，如通过折光率、电导、颜色、压力或者容器的改变来测定物质的浓度。这种方法的优点是在测定时不会扰乱或破坏体系的平衡状态。 本实验采用的是化学分析法。由于酯化反应平衡移动比较慢，所以乙酸的平衡浓度可以用中和滴定法来测定，由乙酸的浓度可以求出其他物质的平衡浓度，然后便可计算出表现平衡常数K来。 有了平衡常数的数值，就可以由指定反应物浓度计算出产物的最大产量。 反应达到平衡常数的时间有时很慢，因而必须提高适应反应加速的条件（如提高温度或加入催化剂）来加快反应速度。在这个实验中有盐酸来催化反应。此反应受温度的影响很小，反应可以在25℃的恒温箱中进行，亦可在室温下进行。 （三）仪器药品 50ml碱式滴定管一支 5ml、2ml、1ml移液管一支；10ml带玻璃塞的称量瓶1个；100ml磨口瓶14个；0.500M氢氧化钠；乙酸乙酯；无水乙醇；冰醋酸；酚酞；浓盐酸。 （四）实验步骤 在100ml磨口瓶中分别配制下列各溶液，一式两份。 （a）5ml 3M的HCl+5ml水 （b）5ml 3M的HCl+5ml 乙酸乙酯 （c）5ml 3M的HCl+4ml乙酸乙酯+1ml水 （d）5ml 3M的HCl+2ml乙酸乙酯+3ml水 （e）5ml 3M的HCl+4ml乙酸乙酯+1ml乙醇 （f）5ml 3M的HCl+4ml乙酸乙酯+1ml乙酸 （g）5ml 3M的HCl+4ml乙醇+1ml乙酸 用配置好后，每份溶液用0.500M氢氧化钠滴定，以酚酞作指示剂。 n0为起始时物质的毫摩尔数； ni为平衡时物质的毫摩尔数； n0CH3COOH-nCH3COOH为乙酸反应时的毫摩尔数。 平衡时乙酸的毫摩尔数等于滴定平衡溶液所用的氢氧化钠毫升数V总减去溶液（a）所用的氢氧化钠毫升数Va乘以已知氢氧化钠的浓度M。 nCH3COOH=（V总-Va）M 命V0CH3COOH为起始时所加乙酸的毫升数； ρCH3COOH为乙酸的密度；MCH3COOH为乙酸的分子量； V0CH3COOH·ρCH3COOH 则：n0CH3COOH=---------------·1000 MCH3COOH V0H2O·ρ H2O+WH2O n0H2O=------------------·1000 MH2O WH2O=W(H2O+HCL)-Va·M·MHCL 项目 数值 编号 Va （ml） CH3COOH C2H5OH CH3COOC2H5 K n0 n n0 n n0 n n0 n a 7.32