Химия / Курсовая работа: Определение эквивалентной электропроводности уксусной кислоты при бесконечном разбавлении графич

Курсовая работа: Определение эквивалентной электропроводности уксусной кислоты при бесконечном разбавлении графич

где λ ∞ - предельная эквивалентная электропроводность при бесконечном раз­ведении: с → 0; φ → ∞

Значение λ сильных электролитов растет с увеличением φ и ассимптотически приближается к λ ∞ . Для слабых электролитов (СН3 СООН) значе­ние λ также растет с увеличением φ, но приближение к пределу и величину предела в большинстве случаев практически нельзя уста­новить. Все сказанное выше касалось электропроводности водных растворов. Для электролитов с другими растворителями рассмот­ренные закономерности сохраняются, но имеются и отступления от них, например на кривыхλ - с часто наблюдается минимум (аномальная электропроводность).

2. Характеристика уксусной кислоты

У́ксусная кислота (эта́новая кислота) — органическое вещество с формулой CH3 COOH. Слабая, предельная одноосно́вная карбоновая кислота. Производные уксусной кислоты носят название «ацетаты».

Уксусная кислота
Общие
Химическая формула CH3 COOH
Молярная масса 60,05 г/моль
Физические свойства
Состояние (ст. усл.) бесцветная жидкость
Плотность 1,0492 г/см³
Термические свойства
Температура плавления 16,75 °C
Температура кипения 118,1 °C
Критическая точка 321,6 °C, 5,79 МПа
Молярная теплоёмкость (ст. усл.) 123,4 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования (ст. усл.) −487 кДж/моль
Химические свойства
pKa 4,75
Оптические свойства
Показатель преломления 1,372

2. Физические свойства

Ледяная уксусная кислота Уксусная кислота представляет собой бесцветную жидкость с характерным резким запахом и кислым вкусом. Гигроскопична. Неограниченно растворима в воде. Смешивается со многими растворителями; в уксусной кислоте хорошо растворимы органические соединения и газы, такие как HF, HCl, HBr, HI и другие. Существует в виде циклических и линейных димеров

  • Давление паров (в мм. рт. ст.):
    • 10 (17,1 °C)
    • 40 (42,4 °C)
    • 100 (62,2 °C)
    • 400 (98,1 °C)
    • 560 (109 °C)
    • 1520 (143,5 °C)
    • 3800 (180,3 °C)
  • Диэлектрическая проницаемость: 6,15 (20 °C)
  • Динамическая вязкость жидкостей и газов (в мПа·с): 1,155 (25,2 °C); 0,79 (50 °C)
  • Поверхностное натяжение: 27,8 мН/м (20 °C)
  • Удельная теплоемкость при постоянном давлении: 2,01 Дж/г·K (17 °C)
  • Стандартная энергия Гиббса образования Δf G0 (298 К, кДж/моль): −392,5 (ж)
  • Стандартная энтропия образования Δf S0 (298 К, Дж/моль·K): 159,8 (ж)
  • Энтальпия плавления ΔHпл : 11,53 кДж/моль
  • Температура вспышки в воздухе: 38 °C
  • Температура самовоспламенения на воздухе: 454 °C
  • Теплота сгорания: 876,1 кДж/моль

Уксусная кислота образует двойные азеотропные смеси со следующими веществами.

Вещество tкип , °C массовая доля уксусной кислоты
четыреххлористый углерод 76,5 3 %
циклогексан 81,8 6,3 %
бензол 88,05 2 %
толуол 104,9 34 %
гептан 91,9 33 %
трихлорэтилен 86,5 4 %
этилбензол 114,65 66 %
о-ксилол 116 76 %
п-ксилол 115,25 72 %
бромоформ 118 83 %

·

  • Уксусная кислота образует тройные азеотропные смеси
    • с водой и бензолом (tкип 88 °C);
    • с водой и бутилацетатом (tкип 89 °C).

3. Получение

    Уксусную кислоту можно получить окислением ацетальдегидакислородом воздуха. Процесс проводят в присутствии катализатора — ацетата марганца (II) Mn(CH3 COO)2 при температуре 50-60 °С:

2 CH3 CHO + O2 → 2 CH3 COOH

3. 1. В промышленности

3. 1. 1. Окислительные методы

Ранними промышленными методами получения уксусной кислоты были окисление ацетальдегида и бутана.

Ацетальдегид окислялся в присутствии ацетата марганца (II) при повышенной температуре и давлении. Выход уксусной кислоты составлял около 95 %.

Окисление н-бутана проводилось при температуре 150—200 °C и давлении 150 атм. Катализатором этого процесса являлся ацетат кобальта.

Оба метода базировались на окислении продуктов крекинга нефти. В результате повышения цен на нефть оба метода стали экономически невыгодными, и были вытеснены более совершенными каталитическими процессами карбонилирования метанола.

4. Химические свойства

Уксусная кислота обладает всеми свойствами карбоновых кислот. Связь между водородом и кислородом карбоксильной группы (−COOH) карбоновой кислоты является сильно полярной, вследствие чего эти соединения способны легко диссоциировать и проявляют кислотные свойства. В результате диссоциации уксусной кислоты образуется ацетат-ион CH3 COO− и протон H+ . Уксусная кислота является слабой одноосновной кислотой со значением pKa в водном растворе равным 4,75. Раствор с концентрацией 1.0 M (приблизительная концентрация пищевого уксуса) имеет pH 2,4, что соответствует степени диссоциации 0,4 %.

Исследования показывают, что в кристаллическом состоянии молекулы образуют димеры, связанные водородными связями.

Уксусная кислота способна взаимодействовать с активными металлами. При этом выделяется водород и образуются соли — ацетаты.

Mg(тв) + 2CH3 COOH → (CH3 COO)2 Mg + H2

Уксусная кислота может хлорироваться действием газообразного хлора. При этом образуется хлоруксусная кислота.

CH3 COOH + Cl2 → CH2 ClCOOH + HCl

Этим путем могут быть получены также дихлоруксусная (CCl2 COOH) и трихлоруксусная (CCl3 COOH) кислоты.

Уксусная кислота вступает во все реакции, характерные для карбоновых кислот. Она может быть восстановлена до этанола действием алюмогидрида лития. Уксусная кислота также может быть превращена в хлорангидрид действием тионилхлорида. Натриевая соль уксусный кислоты декарбоксилируется при нагревании со щелочью, что приводит к образованию метана.

5. Применение

70-80 % водный раствор уксусной кислоты называют уксусной эссенцией, а 3-6 % — уксусом. Водные растворы уксусной кислоты широко используются в пищевой промышленности (пищевая добавкаE260) и бытовой кулинарии, а также в консервировании.

К-во Просмотров: 469
Бесплатно скачать Курсовая работа: Определение эквивалентной электропроводности уксусной кислоты при бесконечном разбавлении графич