实验二：液体饱和蒸汽压的测定

1、实验二,纯液体饱和蒸气压的测定,一,实验目的和要求,?,明确,纯液体饱和蒸汽压的定义,和,气液两相平衡,的概念，了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关,系,克劳修斯,-,克拉贝龙方程式,。,?,用数字式真空计测定不同温度下纯水的饱和蒸,气压。初步掌握低真空实验技术；,?,学会由图解法求被测液态在实验温度范围内其,平均摩尔气化热,和,正常沸点,。,二,实验原理,?,纯液体的饱和蒸气压,在通常温度下,(,距离临界温度较远时,),，纯液体与其蒸,气达平衡时的蒸气压。,?,液体的摩尔气化热,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,?,液体的沸点和,正常沸点,当蒸气压等于外压时，液体便

2、沸腾，此时的温度称为,沸点,当外压为,1atm,时，液体的沸点称为该,液体的,正常沸点,。,二,实验原理,克劳修斯,-,克拉贝龙方程式,d,ln,p,?,vap,H,m,?,(1),2,dT,RT,如果温度的变化范围不大，,?,vap,H,m,视为常数，可当作平均,摩尔汽化热。,积分上式，得,:,?,vap,H,m,1,ln,p,?,?,?,?,C,(2),R,T,1,?,vap,H,m,以,ln,p,对,作图，应为一直线，直线的,斜率,为,?,，,T,R,由斜率可求算液体的,?,vap,H,m,。,实验装置,升温法测定不同温度下纯液体的饱和蒸气压,图,1,纯液体饱和蒸气压测定装置图,四,实验

3、步骤,?,?,?,1.,装样,将平衡管洗净、装入待测液。,使,A,，,B,，,C,管球内有,1/2,体积的液体。,2.,连接仪器,3.,检漏,开始冷凝水，接通电源，开启真空泵，抽到,-100kPa.,如果压力计数值维持不变，表明系统不漏气。,四,实验步骤,?,3.,排除系统内的空气,系统内的压力包括两部分,:,一是待测液的蒸气,压,;,另一部分是空气的压力。,排除方法为：先将接通冷凝水，接通恒温水浴，,调节水浴温度（比第一测定温度值低2），抽,气降压至液体轻微沸腾，此时系统内的空气不断,随蒸气逸出，如此沸腾数分钟，可认为空气被排,除干净。,四,实验步骤,4.,测定不同温度下纯水的饱和蒸汽压,T

4、: 30, 35, 40, 45, 50,。测三次，取平均值。,（,1,）待空气排除干净且体系温度恒定后（,30,），打,开小缓冲瓶上的活塞,缓缓放入空气（切不可太快，以,免空气倒灌入平衡管中，如果发生空气倒灌，则须重新,排除空气,),，直至平衡管中的,U,型部分液面平齐，关闭小,缓冲瓶上的活塞，立即记录温度与负压计显示的数值,（如果放入空气过多，则须先抽气，再调平齐）。,四,实验步骤,（,2,）将恒温水浴温度升高，因温度升高后，液体的饱,和蒸气压增大，液体会不断沸腾。为了避免平衡管中液,体大量蒸发，应随时打开小缓冲瓶上的通气活塞缓缓放,入少量空气，防止平衡管中的液体暴沸。当体系温度恒,定后，

5、再次放入空气使平衡管中的,U,型部分液面平齐，,记录温度和负压。依次测定,35,，,40,，,45,，,50,时水的蒸气压值。测定过程中如不慎使空气倒灌入试样,球，则需重新抽真空后方可继续测定。,五,数据处理,1.,数据记录表,温度（）,（,35,）,（,40,）,（,50,）,（,55,）,（,60,）,大气压,负压值（,KPa,）,kPa,2.,数据处理表,p,（,kPa,）,lnp,T,（,k,）,1/T,3.,绘出乙醇的蒸气压温度曲线。,4.,以,lnp,对,1/T,作图，求出直线的斜率，并,由斜率算出此温度间隔内水的平均摩尔气化,热,vap,H,m,，通过图求出乙醇的正常沸点。,六,注意事项,?,减压系统不能漏气，否则抽气时达不到本实验要求的真空度。,?,抽气速度要合适，必须防止平衡管内液体沸腾过剧，致使,B,管内液体,快速蒸发。,?,实验过程中，必须充分排除净,AB,弯管空间中全部空气，使,B,管液面上,空只含液体的蒸气分子。,AB,管必须放置于恒温水浴中的水面以下，否则,其温度与水浴温度不同。,?,测定中，打开进