液体饱和蒸汽压.doc

贵州大学实验报告大学化学实验II实验报告 物理化学实验 学院： 专业： 班级： 姓名实验日期实验时间学号指导教师同组人实验项目名称液体饱和蒸汽压的测定实验目的（1）明确液体饱和蒸汽压的定义，了解纯液体的饱和蒸汽压与温度的关系以及克劳修斯-克拉佩龙方程的意义。（2）掌握用静态法测定液体饱和蒸汽压的方法，学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔汽化焓。（3）初步掌握真空实验技术，了解恒温槽及等压计的使用方法。（4）在实验中，初步掌握一定的实验方法，不断提高自己的动手操作能力，发现问题、解决问题、积极思考、不断探索的能力。实验原理热力学原理通常温度下(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。本实验采用静态法利用等压计测定乙醇在不同温度下的饱和蒸汽压。小球中盛装的是被测样品，U型管内用样品本身作液封。在某一温度下若小球液面上方仅有被测物质的蒸汽，那么在等压计U型管右支液面上所受到的压力就是其蒸汽压。当这个压力与U型管右支液面上的空气的压力达平衡（U型管两臂液面齐平）时，就可从与等压计想接的压力计测出被测样品在此温度下的饱和蒸汽压。实验仪器和试剂饱和蒸汽压测量装置教学试验仪（DPCY-2C）1套（包括恒温水槽1台、等压计1支、数字压力计1台）；真空泵1台及附件；精密温度温差测量仪（JTD-2A）1台乙醇（AR）实验步骤1.从气压计读取大气压，并记录记录。2、装样。将乙醇溶液通过等压计的加样口装入等压计，使试样球内的乙醇约占小球体积的2|3，同时保证U型管内含有一定量的乙醇，将等压计放入恒温水槽中，然后连接好仪器。3、打开饱和蒸汽压测定教学实验仪开关，预热5min后，调量纲旋钮至“kPa”档。使饱和蒸汽压测定教学仪通大气，再按下“清零”键。4、检查系统是否漏气。关闭进空气口，打开阀门和真空泵，抽真空2-3min，关闭阀门，此时若数字压力计上的数字基本不变，则说明系统不漏气。否则应逐段检查，消除漏气原因。5、测定室温下乙醇的饱和蒸汽压。确定系统不漏气后，关闭稳压包的增压阀（进气阀），打开真空包的减压阀（抽气阀），开启真空泵约5分钟，将系统中的空气抽出，这时试样球与U型管之 间的空气呈气泡状通过U型管中的液体逸出。当发现气泡成串逸出时，可迅速关闭缺抽气阀门（若沸腾不能停止，可缓慢打开增压阀，使少许空气进入系统），至乙醇开始沸腾，关闭减压阀，待乙醇沸腾1-2min后，缓慢开启增压阀放入空气，直至等压计U型管两端液面平齐，迅速关闭增压阀，记录此时恒温槽水浴温度t，及饱和蒸汽压教学实验仪上的压差值p。根据p=p*-p（大气），计算出所测温度下液体的饱和蒸汽压p1*，并与标准数据比较，误差较大时，需要重复此步骤。6、调整恒温槽水浴温度，使之升高5（升温时可看到有气泡通过U型管逸出），待系统恒温后，液体将再次沸腾；再缓慢开启增压阀，缓缓放入空气，直至等压计U型管两端液面平齐。迅速关闭旋塞，记录此时恒温水槽水浴的温度和饱和蒸汽压教学实验仪上的压差值p及水浴温度t，计算出所测温度下液体的饱和蒸汽压p2*。7、重复步骤5、6的操作，每次使恒温槽水浴升温5，重复上述操作，测定乙醇在不同温度下的蒸汽压，直至温度升高到70左右为止。要求记录68组温度-压差数据。8、再测量一次大气压，取前后两次大气压的平均值作为实验时的大气压。9、实验结束后，打开阀门，使系统与大气相通。关闭教学试验仪、恒温水槽的开关，将系统排空，然后关闭真空泵。实验注意事项1、实验过程中，最重要的是排净等压计小球上面的空气，使液面上空只含液体的蒸汽分子（如果数据偏差在正常误差范围内，可认为空气已排净）。但要注意抽气速度不要过快，以防止液封溶液被抽干。2、等压计必须放置于恒温于浴中的液面以下，否则所测溶液温度与水浴温度不同。3、待等压计左右支管中液面调平时，一定要迅速关闭阀门4，严防空气倒灌影响实验的进行。4、在关闭真空泵前一定要先将系统排空，然后关闭真空泵。实验原始数据记录温度：18.3 大气压：87990Pa温度t303540455055606570压差pPa-74420-72130-68880-63810-57330-50250-42450-31300-17080饱和蒸汽压pPa135701586019110241803066037740455405669070910ln（p【Pa】）9.5156179.6715559.85796710.0932810.3307110.5384810.7263510.9453511.169171T（K）0.0032990.0032450.0031930.0031430.0030950.0030470.0030020.002957