液体饱和蒸汽压的测定-实验报告

1、液体饱和蒸汽压的测定、实验目的-克拉贝农方程。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。、实验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

2、。当外压为时，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：d l n pdTvapRT式中，R为摩尔气体常数；T为热力学温度；AvapHm为在温度T时纯液体的摩尔气化热。假定AvapHm与温度无关，或因温度范围较小，AvapHm可以近似作为常数，积分上式，得：vap H m 1In p - C2R TH其中C为积分常数。由此式可以看出，以Inp对1/T作图，应为一直线，直线的斜率为vap m，由斜R率可求算液体的AvapHm。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拟 大的液体。静态法测量不同温度下纯

3、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。平衡管由A球和U型管B、C组成。平衡管上接一冷凝管， 以橡皮管与压力计相连。A内装待测液体， 当A球的液面上纯粹是待测液体的蒸气，而B管与C管的液面处于同一水平时， 那么表示B管液面上的即A球液面上的蒸气压与加在C管液面上的外压相等。此时，体系气液两相平衡的温度称为液体在此外压下的 沸点。可见，利用平衡管可以获得并保持系统中为纯试样时的饱和蒸汽，U形管中的液体起液封和平衡指示作用。液体饱和蒸气压测定装置图1.恒温槽；2.冷凝管；3.压力计；4.缓冲瓶平衡阀；5.平衡阀

4、2通大气用;6.平衡阀1抽真空用；8平衡管三、仪器与试剂恒温水浴；平衡管，温度计，冷凝管，数字式低真空测压仪，真空泵及附件，无水乙醇。四、实验步骤：1、 安装仪器等待测液体本实验是无水乙醇装入平衡管，A球内约占4/5体积，此时U型管内不能有液体。再按照图一装妥个局部。2、 抽真空、系统检漏将进气阀、阀2翻开，阀1关闭。抽气减压至压力计显示压差为-80KPa时关闭进气阀和阀2，如压力计示数能在 3-5min内维持不变，那么系统不漏气。3、 排除AB弯管空间内的空气和形成液封翻开阀1，恒温槽温度调至比次大气压下待测液沸点高3-5 'C,如此沸腾3-5min，停止加热，关闭阀14、 乙醇饱和

5、蒸汽压的测定当b、c两管的液面到达同一水平面时，立即记录此时的温度和压力，并翻开阀2，使测量系统的压力减小 5-7kPa，液体将重新沸腾，又有气泡从平衡管冒出，关闭阀 2，继续降 低水温。当温度降到一定程度时，B,C液面又处于同一水平面，记录此时的温度计压力计读数。重复上述操作，每次使系统减压5-7kpa，测至少8组数据。实验结束后，先将系统排空，然后关闭真空泵。五、数据处理：被测液体： 乙醇室温：C大气压：1数据记录恒温槽温度T/K X 10压力计读数 p/kPa液体的蒸汽压p=p 大气 + p/kPaIn pt/ CT/K0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

6、的平均摩尔汽化热vapHm1/T与InP的关系图* 系列1线性系列11/T (X 103K )vap得：AvapHm =-k R = 4.6855 X 8.314 = 38.96 KJ六、考前须知 :(1) 预习时应该读懂各个阀门的作用及气路连接。(2) 实验前应检查并保证体系不漏气。(3) 减压速度要适合，必须防止平衡管内液体沸腾过于剧烈，致使管内液体快速蒸发。实验过程中，必须充分排尽 AB弯管空间中的全部空气，使 B管液面上方只含液体的蒸汽分子。平衡管 内必须放置于恒温水欲中的水面以下，否那么其温度与水温不同。七、思考题 :1为什么AB弯管中的空气要干净？怎样操作？怎样防止空气倒灌？答:

7、AB 弯管空间内的压力包括两局部：一是待测液的蒸气压 ; 另一局部是空气的压力。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85° C沸腾3分钟即可; 检漏之后要关闭阀 1 ，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：溶液不是纯洁物，其沸点不稳定，实验操作过程中很难判断是否已到达其沸点。 3为什么实验完毕以后必须使系统和真空泵与大气相通才能关闭真空泵？ 答：如果不与大气相通，球管内的液体可能会被吸入到缓冲储气罐。4如果用升温法测定乙醇的饱和蒸汽压，用该实验装置是否可行？假设行，如何操作？ 答：升温法可行。先翻开阀 2，关闭阀 1 ，使储气管内压强达 -50kPa左右，关闭阀2，温度每升高3-5° C,翻开阀1，增