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时间:2019-02-28
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1、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+B↔C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
2、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
3、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
4、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
5、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
6、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
7、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LeChâtelier的原则,在平衡过程的开
8、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
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