液体饱和蒸汽压 浙江大学物化实验.doc

专业： 理科1010姓名： 陈世杰 学号： 3100102092 日期： 2012.03.19 地点：化学实验中心328 实验报告课程名称： 大学化学实验p 实验类型： 中级化学实验 实验项目名称： 饱和蒸汽压的测定 同组学生姓名： 无 指导老师 厉刚 一、 实验目的和要求1. 加深理解饱和蒸汽压，活度和渗透系数等概念。2. 学习测定液体的饱和蒸汽压的方法，了解蒸汽压数据的应用。3. 理解蒸汽压降低，沸点升高等溶液性质及稀溶液的依数性。4. 熟悉温度计的露茎校正方法。5. 了解数字真空仪，熟悉福廷式测压仪的使用及校正方法，初步掌握真空试验技术。二、 实验内容和原理通常温度下(距离临界温度较远时)，纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压，简称为蒸气压。蒸发1mol液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。液体的蒸气压随温度而变化，温度升高时，蒸气压增大；温度降低时，蒸气压降低，这主要与分子的动能有关。当蒸气压等于外界压力时，液体便沸腾，此时的温度称为沸点，外压不同时，液体沸点将相应改变，当外压为1atm（101.325kPa）时，液体的沸点称为该液体的正常沸点。液体的饱和蒸气压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示： (1) 式中，R为摩尔气体常数；T为热力学温度；vapHm为在温度T时纯液体的摩尔气化热。假定vapHm与温度无关，或因温度范围较小，vapHm可以近似作为常数，积分上式，得： (2) 其中C为积分常数。由此式可以看出，以lnp对1/T作图，应为一直线，直线的斜率为 ，由斜率可求算液体的vapHm。继而vapSm= （vapHm）/T测定通常有静态法和动态法，静态法：把待测物质放在一个封闭体系中，在不同的温度下，蒸气压与外压相等时直接测定外压；或在不同外压下测定液体的沸点。动态法：常用的有饱和气流法，即通过一定体积的已被待测物质所饱和的气流，用某物质完全吸收。然后称量吸收物质增加的质量，求出蒸汽的分压力即为该物质的饱和蒸气压。静态法测定液体饱和蒸气压，是指在某一温度下，直接测量饱和蒸气压，此法一般适用于蒸气压比较大的液体。静态法测量不同温度下纯液体饱和蒸气压，有升温法和降温法二种。本次实验采用升温法测定不同温度下纯液体的饱和蒸气压，所用仪器是纯液体饱和蒸气压测定装置。 三、主要仪器设备仪器：密数字压力计，真空泵及缓冲储气罐，沸点计，气压计一套，温度计2支（分度为0.1与0.5），放大镜试剂：蒸馏水四、操作方法和实验步骤1、 检漏。检查活塞和气路，开启真空泵，抽气至系统达到一定真空度，关闭活塞11，停止抽气。观察数字式压力测量仪的读数，判断是否漏气，如果在数分钟内压力计读数基本不变，表明系统不漏气。若有漏气，则应从泵至系统分段检查，并用真空油脂封住漏口，直至不漏气为止，才可进行下一步实验。2、 检查电路线路，确定线路清晰以及安全即可控制气压计读数在-70kpa左右，开始加热观察温度计的读数。3、 每次调整内部气压，大概差值在7kpa左右，待沸腾且气压计稳定后记录每次的温度计读数，上端辅助温度计的读数以及压力计读数。测出12组数据，最后读出温度计露出部分最低端的温度记录下来。五、实验数据记录和处理室温：16.8；大气压：102.28kPa（16.8）经温度以及纬度校正后 气压为：102.27kpa H=75.30实验记录表实验编号温度计读数辅助温度计读数数字压力计读数kpa校正后温度1 76.1515.9-61.4776.152 78.9016.2-56.3478.933 80.3516.4-53.5980.40481.9516.8-50.2982.015 84.8516.9-43.8884.956 87.0016.9-38.6187.127 89.2516.9-32.6389.40891.2117.1-27.1491.39993.0217.2-21.7093.221095.1817.4-14.7495.4211 96.2017.3-7.7296.451299.3117.5-0.0299.61根据以上数据以及查得的文献数据做P-T散点图得到以下图表：（1）由图像（1）可知： 在90Kpa以内实验测得的数据基本与文献数据相吻合，但是后面两个点明显的低于文献数据。lnp对1/T作图 ：舍去第11个点，数据基本上为一直线。根据公式算得vapHm = -8.314*（-5163.80）=42931J vapSm=（vapHm）/T=115.05J/经查文献值可得：vapHm = 40680J相对误差=5.5%六、实验结果与分析1.实验做得的结果显然要比文献上的要大，而且误差在5%左右，可能的原因有：在做实验时，在烧瓶底部出现了小气泡，说明与外界大气相连通，内部的气压其实是不稳定的，导致内部水蒸汽的气压值偏低，从而导致了实验数据的误差，在做第七组数据的时候老师发现问题然后及时密封，否则，误差则将更大。2.其次还有当与外界大气连通的时候，温度还是没有达到100度，说明这个装置本身可能存在着一定的误差，还有第11个点，应该是我个人的操作误差导致的。3.还有，水的摩尔蒸发焓在这个温度范围内，随着温度的升高它是降低的，所以我们用这样的方法测出来的，只是一个平均值，我们只是假定蒸发焓不与温度有关，所以测得的数据偏大也是正常的。七、实验心得与讨论思考题：1 为什么要检查漏气？2 使用真空泵时应注意哪些？3 为什么要进行细致的温度和压力校正？如何校正？4 怎样保证实验中温度和压力能够测准？5 对比分析静态法与动态法的优缺点和适用对象。6 相同压力下，纯液体和相应溶液的沸点有什么不同？为什么？7 检验下实验结果是否符合依数性公式？若不符合为什么？回答：1. 漏气会导致测得的压力不准确，不能得到平衡的一个状态。2. 先通气，开泵，关泵，通大气。3. 该实验中对温度以及压力的数据精度要求都很高，所以才会要进行细致的校正。校正方法即为露茎校正和温度以及纬度压力校正。4. 保证3min以内温度以及压力计上的示数保持不变即可。5. 静态法：优点是可以任意的控制不同的压强来测不同的温度，缺点是不能很好的控制温度间隙；动态法：能够控制不同的温度来测不同的饱和蒸汽压，缺点是压强之间的间隔不能很好的控制。 适合的对象这个请老师指点。6. 纯