醋酸性能測試

1、實驗二十九醋酸性質(zhì)測試一、實驗目的1. 根據(jù)所學的化學知識及實驗方法，設(shè)計出測定醋酸的物理化學性質(zhì)的實驗方案。2. 用實驗室常規(guī)儀器測定醋酸的物理化學性質(zhì)：（ 1）用氧彈式量熱計測定其燃燒熱。（ 2）用凝固點測定儀測定其電離平衡常數(shù)。（ 3）用最大氣泡法測定其分子的截面積。（ 4）用液體飽和蒸氣壓測定裝置測定其常溫常壓下的摩爾汽化焓。（5）用電導率儀測定其極限摩爾電導率。二、基本原理1. 醋酸分子中的碳原子沒有被氧原子所飽和，因此具有可燃性，因而可用氧彈式量熱計測定其燃燒熱，測定的基本原理見“固、液體可燃物燃燒熱的測定”的實驗講義。2. 醋酸屬一元弱酸，一元弱酸電離平衡常數(shù)的測定可以用電導測定

2、的方法，也可以用凝固點降低的測試方法， 其基本原理見 “凝固點降低法測弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)” 的實驗講義。3. 醋酸屬于低脂肪酸，低脂肪酸雖不屬于表面活性劑，但也具有一定的表面活性，這一點可以從它溶液的表面張力濃度圖中看出。因而醋酸在水溶液表面呈正吸附。且隨著溶液濃度的增加，表層濃度開始時增加較快，隨后逐漸變緩，最終接近極限值，稱為飽和吸附量（ ）。此時 可以近似的看作是在單位表面上定向排列呈單分子層吸附時溶質(zhì)時物質(zhì)的量，因而通過測定 可以計算出每個被吸附的表面活性物質(zhì)分子在表面上所占的面積即分子截面積。由溶液的吉布斯等溫吸附式：d = -c/R T× dc（ 29-1）d只要測得

3、一定溫度、一定濃度時的dc ，就可知此時溶質(zhì)在溶液表層的超額或稱為表層超量。在一般情況下，表面活性物質(zhì)的表面超量與濃度的關(guān)系也可用朗繆爾單分子層吸附等溫經(jīng)驗公式來表示。kc = 1 kc（ 29-2）式中， k 為經(jīng)驗常數(shù)，將上式整理得1cc1=+ k（ 29-3）c由（ 29-3）式知：由直線 C的斜率可求得醋酸的飽和吸附量 。由于 的定義得分子的截面積（A）與 之間的關(guān)系為：A1（ 29-4）L式中： L 為阿伏加德羅常數(shù)。 因而，實驗的關(guān)鍵是要測得一定溫度、d一定濃度時的 dc 。對于大多數(shù)非離子型的有機化合物，如短鏈的脂肪酸、醇、醛類的水的稀溶液，其溶液的表面張力與濃度之間的關(guān)系可用希

4、什科夫斯基（經(jīng)驗公）式來表示： = 0-aln （ 1+bc） （ 29-5 ）式中： 0 為純水的表面張力；a、 b 皆為常數(shù)?？梢娙魷y得了一定溫度下，不同醋酸濃度的表面張力，則其表面張力 - 濃度曲線一定服從（ 29-5 ）式。因而用計算機軟件（如Orijin）對數(shù)據(jù)進行處理，可較方便的求得醋酸分子的截面積（見附錄） 。表面張力濃度圖繪制的基本原理見“表面張力測定”實驗講義。4. 醋酸具有揮發(fā)性，通過對其在不同溫度下飽和蒸氣壓的測定，可以測定其摩爾汽化焓，該實驗的基本原理見“液體飽和蒸氣壓的測定”實驗講義。5. 醋酸屬弱電解質(zhì)，因此其水溶液具有一定的導電性，但它的極稀溶液不符合科爾勞施（

5、KohlrauschF）公式，即它的極稀溶液的摩爾電導率與濃度的平方根不是直線關(guān)系。因此用摩爾電導率的測定方法無法直接測得其極限摩爾電導率（）。但根據(jù)離子獨立運動 m定律：在無限稀釋的溶液中，離子彼此獨立運動，互不影響，無限稀釋電解質(zhì)的摩爾電導率（即極限摩爾電導率）等于無限稀釋時陰、 陽離子的摩爾電導率之和。因此醋酸的極限摩爾電導率可由強電解質(zhì)HCl、 CHCOONa及 NaCl 的極限摩爾電導率計算出來:3-+ m (CH3COOH)= m(CH3COO )+ m (H)=(HCl)+ (NaCl)（29-6 ）mm(CH COONa)-m3由于電解質(zhì)溶液的摩爾電導率與電導率之間的關(guān)系為:

6、m=/C（29-7 ）因此用電導率儀測定已知濃度的電解質(zhì)溶液的電導率, 便可計算出摩爾電導率, 再根據(jù)2科爾勞施（ Kohlrausch F）公式 :-AC（ 29-8 ） m=m可見由 C 圖用外推法 , 便可求得強電解質(zhì)的。mm三、儀器與試劑燃燒熱測定實驗裝置一套、液體飽和蒸氣壓測定裝置一套、最大氣泡法表面張力測定裝置一套、電導率測定裝置一套、凝固點測定儀一套、分析天平一臺（0.0001g ）、容量瓶、移液管。醋酸、醋酸鈉、鹽酸四、要求：1.根據(jù)實驗目的測定醋酸的2 3 種性質(zhì)。2. 查閱相關(guān)資料，確定各實驗中醋酸的用量，列出實驗的具體步驟（需要配置溶液的要列出配置步驟）。3. 將實驗結(jié)果

7、與手冊值進行比較，計算相對誤差，并討論產(chǎn)生誤差的原因。五、思考題 ：1. 在測定醋酸的飽和蒸氣壓實驗中，你認為實驗的溫度范圍選在多少為宜？根據(jù)是什么？2. 醋酸對金屬物質(zhì)有腐蝕性，而飽和蒸氣壓測定裝置中的緩沖儲氣罐是金屬制品，在測定醋酸的飽和蒸氣壓實驗中， 為防止醋酸倒吸入緩沖儲氣罐中， 你認為應采取什么措施？3. 你能從醋酸的 lgp 1/T 圖中得到醋酸的正常沸點嗎？4. 在測定醋酸分子截面積實驗中， 醋酸的濃度范圍大約為多少？為求得 （其單位為：mol/m 2 ）濃度單位一定要采用mol/m 3 嗎？為什么？5. 在測定醋酸極限摩爾電導率實驗中， HCl、 CH3COONa及 NaCl 溶液的配置濃度范圍大約為多少？ < 0.01 mol/L6. 其余思考題參見“固、液體可燃物燃燒熱的測定” 、“凝固點降低法測弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)”的實驗講義。六、參考文獻1.物理化學實驗講義（江漢大學化學與環(huán)境工程學院自編）2.傅獻