液体饱和蒸气压

1、大学化学基础实验II实验报告课程名称：物理化学实验 实验名称：液体饱和蒸气压的测定姓 名:张玉学 号：1108110191专 业：化学工程与工艺班 级：化工113实验日期：2013/3/22液体饱和蒸汽压的测定u 实验目的1.明确液体饱和蒸汽压的意义，熟悉纯液体的饱和蒸汽压与温度的关系以及克劳休斯-克拉佩龙方程的意义。2.了解静态法测定液体饱和蒸汽压的原理。3.学习用图解法求解被测液体在试验温度范围内的平均摩尔蒸发焓与正常沸点。u 实验原理气饱和蒸气压：在真空容器中，液体与其蒸气建立动态平衡时（蒸分子向液面凝结和液体分子从表面逃逸的速率相等）液面上的蒸气压力为饱和蒸气压。温度升高，分子运动加剧

2、，单位时间内从液面逸出的分子数增多，所以蒸气压增大。饱和蒸气压与温度的关系服从克劳休斯-克拉贝农方程：液体蒸发时要吸收热量，温度T下，1 mol液体蒸发所吸收的热量为该物质的摩尔气化焓。沸点：蒸气压等于外压的温度。显然液体沸点随外压而变，101.325kPa下液体的沸点称正常沸点。对包括气相的纯物质两相平衡系统，因Vm（g）Vm(l)，故 VmVm（g）。若气体视理想气体，则克劳休斯-克拉贝农方程式为：因温度范围小时，vapH*m可以近似作为常数，将上式积分得： 作1/T图，得一直线，斜率为 由斜率可求算液体的摩尔蒸发焓vapH*m。静态法测定液体饱和蒸气压，此法一般适用于蒸气压比较大的液体。

3、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直接测量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。所采用的装置如图所示。实验采用压力平衡管测定蒸汽压。其原理：平衡管由三个相连的玻璃管a、b和c组成，a管中储存液体，b和c管中液体在底部相通。当a和c管上部纯粹是待测液体的蒸汽，b和c管的液体在同一水平时，则加在b管液面上的压力与加在c管液面上的蒸汽压相等，该压力就等于大气压减去汞高差，此时液体温度即系统的气液平衡温度。则压力计示值就是该液体的饱和蒸汽压。u 仪器与试剂饱和蒸气压测量装置教学试验仪（DPCY-2C）一套（包括恒温水浴槽1台、等压

4、计1支，数字压力计1台）；真空泵及附件；精密温度温差测量仪（JTD-2A）1台；无水乙醇。u 实验步骤1. 仪器安装从气压计读取大气压，并记录。装样：从加样口加无水乙醇，并在U型管内装入一定体积的无水乙醇。打开数字压力计电源开关，预热5 min。使饱和蒸汽压测定教学试验仪通大气，按下“清零”键。2. 系统检漏关闭增压阀，打开减压阀和真空泵，抽真空2-3分钟，关闭减压阀，此时若数字压力计上的数字基本不变，则说面系统不漏气。否则应逐段检查，消除漏气原因。3. 饱和蒸汽压的测定调节恒温水箱到30。C，确信系统不漏气后，关闭增压阀，缓慢打开减压阀，开启真空泵2分钟，这时试样球与U型管之间的空气呈气泡状

5、通过U型管中的液体逸出。缓慢关闭减压阀至乙醇开始沸腾，关闭减压阀后，仍有气泡冒出至空气排尽，否则继续打开减压阀。1-2分钟之后。打开增压阀放入空气，直至等压计U型管两端页面齐平，迅速关闭增压阀，记录此时恒温槽水浴的温度t和压差值P。4测定不同温度下的蒸汽压调整恒温槽水浴温度，使之升高5。C，待系统恒温后，液体将再次沸腾;缓慢开启增压阀放入空气，直至U型管两端液面齐平。记录此时的水域温度和压差值。 重复3、4操作，每次使恒温槽水浴升温5。C，记录7-8组数据。实验结束后，打开增压阀和无名阀，关闭实验仪器电源。u 实验数据被测液体：乙醇 室温： 大气压：88.29Pa恒温水槽温度103 压力计读数

6、 p/kPa液体的蒸汽压 p=p大气+plnpt/T/K30303.153.299-76.1312.162.49834.99308.143.245-72.9615.332.73039.99313.143.193-69.4518.842.93645318.153.143-64.0524.243.18850323.153.095-58.6529.643.38955328.153.047-50.8837.413.62259.95333.13.002-42.4245.873.826以lnp对1/T作图，求出直线的斜率，并由斜率算出此温度范围内液体的平均摩尔汽化热vapHm直线的斜率：K=2.721-3

7、.5063.246-3.072X103 =-4511.5因为斜率K=-vapHmR 摩尔气体常数R=8.31所以：vapHm=-K.R X10-3=4.5115*8.31=37.491u 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，使液面收纳工控只含有液体的蒸汽分子（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水浴中的液面一下，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，一定要迅速关闭增压阀，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。u 实验讨论及思考题（1）为什么U型管中的空气要干净？怎样操作？怎样防止空气倒灌？答: U型管空间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。测定时，必须将其中的空气排除后，才能保证B管液面上的压力为液体的蒸气压；将水浴温度升高到30C沸腾3分钟即可；检漏之后要增压阀，防止外界空气进入缓冲气体罐内。（2）本实验方法能否用于测定溶液的饱和蒸气压？为什么？答：溶液不是纯净物，其沸点不稳定，实验操作过程中很难判断是否已达到其沸点。（3）为