物化实验报告_液体饱和蒸气压的测定

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1、实验4液体饱和蒸气压的测定丛乐2005011007生51实验日期：2007年11月24日星期六捉交报告日期：2007年12月8日星期六助教老师：叶逢春1引言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平均摩尔气化恰及正常沸点。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1摩尔液体所吸收的热量称为该温度卜•液体的摩尔气化热。液体的蒸气压与液体的本性及温度等因素有关。随温度

2、不同而变化，温度升高时，蒸气压增人;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，当外压为p"（101.325kPa）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（Clausius）•克拉贝龙（Clapeyron）方程式表不：式屮，人为摩尔气体常数；卩为热力学温度；jvap//m为在温度卩时纯液体的摩尔气化热。假定2lvapHm与温度无关，或因温度变化范围较小，Jvap//m可以近似

3、作为常数，积分上式,得：lnp=-—+BTA或lnp=+BT△J肿-Rm式中：B——积分常数。从上式可知：若将lnp对1/T作图应得一宜线，斜率m=-A=-AvapHni/R由此可得2apHn严-Rm，同时从图上可求出标准压力吋的正常沸点。2实验操作2.1实验药品、仪器型号及测试装置示意图1•仪器等压管1支、稳压瓶1个、负压瓶1个、恒温槽1套、冷凝管1个、真空泵1台、自耦调压变压器1台（TDG1/250型）、搅拌器1个、压力计1台（LZ・PI型）、温度测量控制仪1台（CK-1B型）。2.药品无水乙醇（

4、分析纯;20°C时密度:0.789-0.791g/ml：Mr=46.07）2.2实验条件表1实验条件记录实验前温度（°C）实验前大气压（kPa）实验前空气湿度15.8102.5935%2.3实验操作步骤及方法要点1.装置与装样按图1安装好整套装置，并把乙醇装入等压管屮，使液而在等压管的三分之二处。2.检漏I叙M图1纯液体饱和蒸气压测定装置：1、等压管，2、冷凝管，3、搅拌器，4、加热器，5、1/10°C温度计，6、辅助温度计，7、稳压瓶，8、负压瓶，9、干燥管。将H活塞关上，打开活塞I、F和G,用真空

5、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，利用压力计分段检查系统是否漏气。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°C时，等压管內液体开始沸腾，即人量气泡通过液栅由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间的空气及溶在液体屮的空气。注意调节加热器电压，控制恒温槽温度在52°C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，直到稳压瓶屮的压力快接近蒸气压时为止。然后调节调压器

6、，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。最示将BC液面基本调平，稳定一分钟左右，迅速记下温度t,压力计P的读数。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°C时再重复上述步骤。一直升温到75°C附近。总共测6—7个点即可。1.结束实验完后，将系统与大气相通，关闭调压器，整理实验台。最后，将实验数据输入计算机进行计算。2.实验注意事项1）等压管中AB液面间的空气必须排净。2）在操作过程屮要防止液体倒吸，即c处气体通过液栅吸入AB的空间。一旦倒

7、吸，重新排气。3）在升温吋，需随吋调节活塞H,避免液体激烈沸腾。3结果与讨论3.1原始实验数据1）原始实验测量数据下表小数据为实验中测定的温度及与Z对应的饱和蒸气压：（见表2）表2实验测定温度与对应饱和蒸气压序号温度t(°C)压力P(Pa)151.8832930253.0334020354.3636230455.7538490557.1841120662.0651630768.1467280874.18867302）原始计算机数据处理结果：方程In（P/Pa）=-B/T+A；A=14.31695；B=

8、5026.281；相关度R=1.000015乙醇沸点:&24526°C,相对误差U

9、=-0.00606%；摩尔蒸发焙：AvaP//w=41788.5J/moI,相对误差U2=3.33458%3）实验和关文献值（无水乙醇）△va曲42.6kJmol1；Tb=351.54K（78.34°C）摘自木实验文献⑶3・2计算的数据、结果1）对原始数据的计算和处理实验中测定的温度及与Z对应的饱和蒸气压如下表2所示：表2实验测定温度与对应饱和蒸气压序号温度t(°C)温度