液体饱和蒸气压的测定

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1、液体饱和蒸气压的测定液体饱和蒸气压的测定1、实验目的及原理1.1、实验目的1)运用克劳修斯-克拉贝龙方程，求出所测温度范围内的平均摩尔气化焓及正常沸点。2)掌握测定饱和蒸汽压的方法。1.2、实验原理在通常温度下(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汽化热。液体的蒸气压与液体的本性及温度等因素有关。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：……①式中，R为摩尔气体常数；T为热力学温度；为在温度T时纯液体的摩尔汽化热。若将近似作为常数，积分①式得：……②其中，若

2、将对作图，则可以看出m是对的斜率，满足，即。这样就可以求得该温度下液体的摩尔汽化热。令p=101.325kPa，那么就可以得到，一个温度值，这个温度即为正常沸点。2、实验条件、用品、操作2.1实验条件及用品实验环境：温度：T=17.8℃湿度：25.8%大气压：101.70kPa装置：等压管、稳压瓶、5000ml负压瓶、恒温槽、2XZ-1真空泵、LZ-P1压力（绝压）计、数显温度仪、D8401-ZH型电动搅拌器、加热器、干燥管、温度计、5000ml烧杯、锥形瓶、干燥管（内置硫酸铜和氢氧化钠）。乙醇（分析纯）。实验装置图如下：6液体饱和蒸气压的测定图一纯液体饱和蒸气压测定装置2.2实验步

3、骤1．装置与装样：按图1安装好整套装置。2为冷凝管，使液体冷凝回流、只将空气排出，也防止大量液体蒸汽被吸入真空泵中；BC处管的口径变大可以防止液体由于两侧压力不同而被吸入等压管或者稳压管内。2．检漏：将H活塞关上，打开活塞I、F和G，用真空泵抽气到压力计显示的气压为25～30kPa时，关上I、F和G；等片刻后，利用压力计检查系统是否漏气：分别依次打开活塞I和G，观察压力计的气压变化情况。3．升温：开动搅拌器，调节加热器电压在160V左右。4．排气：当水浴温度超过50℃时，等压管内液体开始沸腾，即大量气泡通过液栅由C管排出；沸腾3-5分钟（每秒钟约排出3-4个气泡）就可以除去AB间的空

4、气及溶在液体中的空气；注意调节加热器电压，控制恒温槽温度在52℃附近。5．蒸汽压的测定：排气完后，打开活塞H，使体系通过毛细管缓慢吸入空气逐渐升高压力，直到稳压瓶中的压力快接近蒸气压时为止。然后调节调压器，改变加热电压，直到BC液面相对位置不变，此时表示温度己恒定，等压管和稳压管的温度相同，没有热交换。最后将B、C液面基本调平，这是稳压管的气压就等于等压管内的气压，稳定1min左右，迅速记下温度T，压力计的读数P。继续用加热器加热水浴，加热过程中适当调节活塞H，使液体不激烈沸腾，当温度升高3—4℃时再重复上述步骤。—直升温到75℃附近。总共测6—7个点。6．结束：实验完后，将系统与大

5、气相通，关闭调压器，整理实验台。将实验数据输入计算机进行计算。7、注意事项：1）等压管中AB液面间的空气必须排净。2）在操作过程中要防止液体倒吸，即c处气体通过液栅吸入AB的空间。一旦倒吸，重新排气。3）在升温时，需随时调节活塞H，避免液体激烈沸腾。2.3实验数据、现象和分析2.3.1原始数据及处理表一测量温度下乙醇的饱和蒸气压实验序号T（℃）T（K）p（kPa）1/T(10-3K-1)ln(p/Pa)152.66325.8130.093.06933.404255.20328.3538.093.04553.6406液体饱和蒸气压的测定续表测量温度下乙醇的饱和蒸气压357.91331.

6、0642.613.02063.752460.53333.6847.972.99693.871563.22336.3754.062.97293.990665.18338.3359.072.95574.079768.40341.5567.812.92784.217871.88345.0378.652.89834.365974.65347.8088.142.87524.4792.3.2实验结果=41.61kJ/mol令p=101.325kPa，则可以得到tb=78.02℃2.3.3对实验现象的解释和数据结果的讨论与理论值∆vapHm=42.60kJ/mol和tb=78.34℃相比，实验结果

7、中，蒸发焓偏小、沸点偏小。实验曲线（黑线）与将理论值带入②式得到的曲线（红线）对比如图所示。误差分析：1、等压瓶中存在空气：分析见思考题4，通过计算可以发现实验中气压测量的误差小于千分之一。那么造成数据点的误差不会超过0.1%。2、测量时读数的偏差：在测量过程中，数显温度计和气压计的读数难以在1min内始终稳定，估计存在0.03℃和0.02kPa的读数误差，造成的单个数据的误差在0.4%左右，当然由于这是随机误差，经过直线拟合之后计算得到的实验值的误差估计