静态法测定纯液体饱和蒸气压-化学与材料科学学院

静态法测定纯液体饱和蒸气压基础化学实验Ⅲ（物理化学实验）纯液体饱和蒸气压、气液两相平衡、Clausius-Clapeyron方程式。知识点及实验技能训练要点知识点：等压计的使用、真空实验技术（均为首次训练）

实验技能训练要点：一、实验目的二、实验原理三、实验步骤

四、注意事项五、实验总结六、实验延伸七、思考题一、实验目的1.明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念，深入了解纯液体饱和蒸汽压和温度的关系—Clausius-Clapeyron方程式；2.用等压计测定不同温度下乙醇饱和蒸气压，初步掌握真空实验技术；3.学会用图解法来求解被测液体在实验温度范围内的平均摩尔汽化热与正常沸点。二、实验原理在通常温度下，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。纯液体饱和蒸气压与液体的本性（分子大小，结构、形状）、温度及外压等因素有关。纯液体的饱和蒸汽压与温度的关系可以用Clausius-Clapeyron方程式来表示：式中，p*为温度为T时纯液体的饱和蒸气压；T为热力学温度；∆vapHm液体摩尔气化热；R气体常数。当温度的变化范围不大时，∆vapHm可视为常数，于是将（1）式积分，有式中，I为积分常数。气压计真空泵321自来水安全瓶平衡管水浴电热板仪器装置三、实验步骤ABC纯乙醇纯乙醇水浴1、样品加入平衡管中加入纯乙醇(7)若气压计指数变化，则表明系统漏气。应逐段检查，直到消除系统漏气。2、系统气密性检查密闭体系(2)打开活塞2(3)开动真空泵(1)关闭活塞1(4)缓缓关小活塞3(5)当气压计指数约是-20kPa时，关闭活塞2(6)打开活塞3，约5分钟后，若气压计指数不变，则表明系统不漏气。3.

测量液体的饱和蒸气压

（1）调节测量温度(a)打开电子贝克曼温度计(b)调节水银接触温度计到预设温度(注意至少要比室温高3℃)(c)开恒温槽加热元件开关（2）饱和蒸气压的测量（a）将真空表调至“kPa”（b）缓慢打开缓冲瓶调节活塞(c)调节液封两侧(U型管内)液面相平此时真空表的读数即为系统真空度。注意调节时不要将空气倒灌到平衡管内，否则需要对体系重新抽真空。（3）测量不同温度下液体的饱和蒸气压

（b）实验完毕后，关闭电源，打开调节活塞，关闭冷却水；记录进行实验时的室温和大气压。（a）提高系统温度大约5℃，待系统温度稳定后重复步骤2，测量该温度下的饱和蒸气压，如此重复，直至系统温度为50℃左右。实验演示四、注意事项本实验从低温向高温测定，共测定六组数据，最高温度不要超过50℃。调节U形管液面平衡时，不要将空气倒灌；否则，体系需要重新抽真空。3.抽气速度要合适，谨防平衡管内液体剧烈体沸腾，致使U型管中的液体被抽干。4.饱和蒸汽压与温度有关，故测定过程中恒温槽的温度波动需控制在0.1℃左右。

五、实验总结设计实验数据记录表格，用Excel或OriginPro7.5绘制ln(p*/pө)对1/T图。（一）数据处理由直线斜率计算液体的平均摩尔气化热，并与文献值比较。由直线外推至标准大气压，求算样品的正常沸点。

（二）讨论从低温向高温测量从高温向低温测量不会引起空气倒灌现象，整个实验过程中若进气调节不出现失误，一次抽真空即可完成实验，操作简便。会引起因降温使饱和蒸气压降低而引起空气倒灌现象，多次抽真空才可完成实验，操作繁琐。对比升温和降温2种不同测定过程，发现测量结果无明显差异测定液体饱和蒸气压的方法静态法动态法饱和气流法适用于测定蒸气压较大的液体的饱和蒸气压适用于测定蒸气压较小的液体的饱和蒸气压适用于测定蒸气压较小的液体的饱和蒸气压六、实验延伸液体的饱和蒸气压是非常重要的物性数据，表示液体挥发的难易程度。对石油、化工的科研和生产具有重要