液体饱和蒸汽压的测定实验报告

液体饱和蒸汽压的测定之邯郸勺丸创作创作时间：二零二一年六月三十日一、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-克拉贝农方程.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 蒸发给与正常沸点.二、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动，温度升高时,蒸气压增年夜；温度降低时,蒸气压降低，这主要与分子的动能有关.当蒸气压即 是外界压力时，液体便沸腾，此时的温度称为沸点，外压分歧时, 液体沸点将相应改变.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-克拉贝龙方程式暗示：d ln PvapH mdTRT2式中，R为摩尔气体常数；T为热力学温度； vapT为在温度T时 纯液体的摩尔气化热.假定AvapT与温度无关，或因温度范围较小，AvapT可以近似 作为常数，积分上式，得:vap H m 1ln pCR T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vap H m直线，直线的斜率为R ,由斜率可求算液体的 AvapHn静态法测定液体饱和蒸气压，是指在某一温度下，直接丈量 饱和蒸气压，此法一般适用于蒸气压比力年夜的液体 .静态法丈量 分歧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 采纳升温法测定分歧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球的液面上纯洁是待测液体的蒸气，而B管与C管的液面处于同一水平时,则暗示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另外压下的沸点 . 可见 ,利用平衡管可以获得并坚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 .图 1 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2（通年夜气用 ） ； 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、实验步伐：1、装置仪器等候测液体（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. 再依照图一装妥个部份 .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, 则系统不漏气.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年夜气压下待测液沸点高 3-5 , 如此沸腾 3-5min,停止加热 , 关闭阀 14、乙醇饱和蒸汽压的测定当 b、 c 两管的液面达到同一水平面时 , 立即记录此时的温度和压力 , 并翻开阀 2, 使丈量系统的压力减小 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. 当温度降到一定水平时, 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.重复上述把持, 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、数据处置：C(1)数据记录恒温槽温度_1_3压力计读数 p/kPa液体的蒸汽压p=p年In pt/ C T/KT/K X 10夜气 + p/kPa0(2)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 vapHm1/T与lnP的关系图 系歹U 线性(系歹U1)Hvap m由 k = R 得： vapH= - k R = 4.6855 乂 8.314 =38.96 KJ六、注意事项：(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, 必需防止平衡管内液体沸腾过于剧烈 , 致使管内液体快速蒸发 .（4） 实验过程中 , 必需充沛排尽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. 平衡管内必需放置于恒温水欲中的水面以下,否则其温度与水温分歧.七、思考题:（ 1 ）为什么 AB 弯管中的空气要干净？怎样把持？怎样防止空气倒灌？答 : AB 弯管空间内的压力包括两部份：一是待测液的蒸气压; 另一部份是空气的压力 . 测按时 , 必需将其中的空气排除后 , 才华保证 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, 实验把持过程中很难判断是否已达到其沸点 .（ 3 ）为什么实验完毕以后必需使系统和真空泵与年夜气相通才华关闭真空泵？答 ：如果不与年夜气相通, 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？若行 , 如何把持？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,增年夜压强使 球形管内液面相平.（ 5)将所测摩尔汽化热与文献值相比力，结果如何？答：由于本地年夜气压及实验误差，结果将偏小.（ 6)发生误差的原因有哪些？答：本地年夜气压、判断液面是否相平的标准、液面相平时数据 的收集城市对实验结果造成影响.创作时间：二零二一年六月三十日