液体饱和蒸气压测定

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1、大学化学实验Ⅱ实验报告（物理化学部分）（贵州大学化学与化工学院——大学化学教学与示范中心）班级专业：环境科学姓名：岳凡耀学号：0908100121指导教师：谭蕾实验成绩：实验编号：实验十三实验项目名称：液体饱和蒸气压的测定报告人：岳凡耀同组人：赵芳、赵安娜实验时间人：2011年4月14日一、实验目的：1.明确液体饱和蒸气压的定义，了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系以及克劳修斯-克拉佩龙方程的意义。2.掌握用静态法测定液体饱和蒸气压的方法，学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化焓。3.初

2、步掌握真空实验技术，了解恒温槽及等压计的使用方法。二、实验原理：饱和蒸汽压：在真空容器中，液体与其蒸气建立动态平衡时（蒸气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，分子运动剧烈，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修斯-克拉佩龙方程：式中，T为热力学温度；为在温度T时纯液体的摩尔蒸发焓；。对于包括气相的纯物质两相平衡系统，由于远远大于，故。将气体视为理想气体，则可得到克劳修斯-克拉佩龙方程式：式中，R为摩尔气体常

3、数。假定与温度无关，或温度变化范围较小，可以近似为常数，积分上式，得式中，p为液体在温度T时的蒸气压；[p]为压力p的量纲，即Pa；C为积分常数。由此式可以看出，测定不同温度T下液体的蒸气压p，以对1/T作图，应为一直线，直线的斜率为，由斜率可求算液体的摩尔蒸发焓。测定液体饱和蒸气压的方法有静态法、动态法、饱和气流法三种。本实验采用静态法，利用等压计测定乙醇在不同温度下的饱和蒸气压。如图13-1，小球9中盛装的是被测样品，U型管内用样品本身作液封。在某一温度下若小球液面上方仅有被测物质的蒸气，那么在

4、等压计U型管右支液面上所受到的压力就是其蒸气压。当这个压力与U型管左支液面上的空气的压力相平衡（U型管两臂液面齐平）时，就可从与等压计相接的压力计测出在此温度下的饱和蒸气压。图13-1蒸气压测定装置1不锈钢真空包；2抽气阀；3真空包抽气阀；4进气阀；5数字压力表；6玻璃恒温水浴；7温度计；8等压计；9试样球；10冷凝管；11真空橡皮管；12加样口；13搅拌杆一、实验仪器和试剂：仪器：饱和蒸气压测量装置教学实验仪（DPCY-2C）1套（包括恒温水槽1台、等压计1支、数字压力计1台）；真空泵1台及附件；

5、精密温度温差测量仪（JTD-2A）1台试剂：乙醇（AR）二、实验步骤与数据记录：1.从气压计读取大气压，并记录。2.装样。将乙醇溶液通过等压计的加样口12装入等压计，使试样球9内的乙醇约占小球体积的2/3，同时保证U形管内含有一定量的乙醇，将等压计放入恒温水槽中，然后按图13-1然后连接好仪器。3.打开饱和蒸气压测定教学实验仪，预热5min后，调量纲旋钮至“kPa”档，使饱和蒸气压测定教学实验仪通大气，再按下“清零”键。4.测定35℃下乙醇的饱和蒸汽压。慢慢打开真空包抽气阀“3”，使等压计内的溶液剧

6、烈沸腾，迅速关闭抽气阀“3”。缓缓打开进气阀“4”，使少许空气进入。待等压计左右支管中液面相平时，迅速关闭阀门“4”，同时读出压力和温度。计算出所测温度下的饱和蒸气压，并与标准数据比较，误差较大时，重复此步骤。5.调整恒温槽温度，每次升温5℃，重复上述操作6次，测定乙醇在不同温度下的蒸气压。6.实验结束后，打开阀门“3”、“4”，关闭气压计、恒温水浴的开关。将系统排空，然后关闭真空泵。一、实验结果与数据处理：（1）数据记录被测液体：乙醇大气压：88.45KPa恒温槽温度1/T压力计读数△p/KPa液

7、体的蒸气压p=psur+△p/KPalnpt/℃T/℃35.00308.150.003245-74.2814.172.65139.97313.120.003194-70.2618.192.90144.99318.140.003143-64.8623.593.16150.01323.160.003094-59.7128.743.35854.96328.110.003048-47.4640.463.70060.01333.160.003002-40.8947.563.86265.08338.230.00

8、2957-28.9659.494.086(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蒸发焓。故六、实验讨论及误差分析：实验测得乙醇的摩尔蒸发焓为41428.16J·mol-1，与理论值41.50KJ·mol-1相近，造成的原因有：当地大气压，判断液面是否相平的标准，液面相平时数据的采集。七、实验思考题：1.本实验产生误差的因素有哪些？答：当地大气压，判断液面是否相平的标准，液面相平时数据的采集都会对实验造成影响。2.数字压力计中所