10实验十液体饱和蒸气压的测定

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1、物理化学实验物理化学实验报告化041柳敏3040821025同组人宣雨液体饱和蒸气压的测定一、实验目的1.了解用等压管法测定乙醇的饱和蒸气压的原理。2.学会温度计与气压计的使用及其读数的校正方法，熟悉恒温槽的构造和真空泵的使用。二、实验原理在一定温度下，液体与其自身的蒸气达到气液平衡时蒸气的压力，称为该液体的饱和蒸气压，简称蒸气压。液体的饱和蒸气压是温度的函数，温度升高时，其蒸气压增大。当液体的蒸气压等于外压时，液体沸腾，此时的温度即为该液体的沸点。对于液—气平衡体系，若气体是理想气体，蒸气压P与热力学温度T

2、的关系，可用克劳修斯一克拉贝龙方程表示：(10－1)式中：——摩尔气化焓(J·mol-1)R——摩尔气体常数(8.314J·mol-1·K-1)P——温度T时液体的蒸气压(Pa)P0——标准压力(1.0132×105Pa)若温度在较小的范围内变化，则可以近似地看作常数，积分(10－1)式可得：(10－2)(10－3)式中：B——积分常数。若将lnP/P０对1/T作图应得一直线，其斜率为－K4物理化学实验，通过斜率就可求得摩尔气化焓，同时从图上可求出标准压力时液体的正常沸点。三、仪器与试剂等压管1支、冷凝管1支

3、、稳压瓶1个、负压瓶1个、恒温水浴1套、真空泵1台、压力计1台。无水乙醇(分析纯)。四、实验步骤1.实验装置的安装按图10－1安装好整套装置，并把无水乙醇装入等压管中，使液面在等压管的2/3处。2.减压与检漏将H活塞与活塞G相通，打开活塞I、F和G，用真空泵抽气到压力计度数为－500mmHg左右时，关闭活塞F和G。等待片刻后，依次打开活塞G、F，观察压力计度数是否减小，判断系统相关部分是否漏气。ABCFGIH86752341图10-1纯液体饱和蒸气压测定装置1.等压管；2.冷疑管；3.搅拌器；4.加热器；5.

4、温度计；6.稳压瓶；7.水银压力；计8.储气瓶(负压瓶)3.升温开动恒温水浴槽搅拌器，调节加热器设定初始温度为40℃，当恒温槽水浴温度达到40℃时，开始自动保温。4.排气当水浴温度超过35℃，等压管内液体开始沸腾，大量气泡通过液栅B管排出。沸腾3～5min(每秒钟约排出3～4个气泡，若达不到此速度，可用真空泵抽气，适当增加负压。)就可以除去AC间的空气及溶解在液体中的空气。5.蒸气压的测定排完气后，将活塞H与大气相通，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等于蒸气压时为止，即BC液面相平

5、，迅速记录此时水浴的准确温度T以及压力计的读数Δh。继续加热水温，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3～5℃时再重复上述步骤。直至升温到75℃附近，共测6～7个点即可。由压力计可知P=P０─Δh０(10－4)式中：P——饱和蒸气压；P０——室内大气压(由气压计读出，并经校正的值，参阅附注1)；4物理化学实验Δh０——由压力计算读出的Δh，并经校正的值，参阅参考资料2。1.结束实验结束后，将系统与大气相通，关闭加热器，整理实验台。五、注意事项1.等压管中AC液面间的空气必须排净。2.在操作过

6、程中要防止气体倒吸，即B处气体通过液栅吸入AC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。六、数据处理T/K313.15318.15323.15 326.15329.15333.15337.15P始/mmHg514P计/mmHg491469445420394361315Po/mmHg 739  P/mmHg23456994120153199lnP/Po-1.06578-0.98395-0.90171-0.82268-0.74662-0.65773-0.545691/T 0.0

7、031930.0031430.0030950.0030660.0030380.00300 20.002971．作lnP/P０—1/T图，从直线斜率求平均摩尔气化焓，将直线延长到P=101.32kPa处，求无水乙醇的正常沸点。K=9629ΔvapHm=KR=9629ⅹ8.0314=80.06KJ/molTb=351.55K(78.3℃)七、思考与讨论1说明饱和蒸汽压，正常沸点，沸腾温度的含义。4物理化学实验答：在一定温度下液体与其自身的蒸汽达到气液平衡时，蒸汽的压力称为液体的饱和蒸汽压。正常沸点是指外压等于标准

8、压力时液体沸腾，此时的温度即为该液体的正常沸点。当液体的蒸汽压等于外压时，液体沸腾，此时的温度即为该液体的沸点。2克劳修斯—克拉贝龙方程在什么条件下才能应用？为什么本实验测德只是平均蒸发焓？答：条件：对于液—气平衡体系，气体是理想气体。因为温度在较小的范围内变化时,ΔvapHm可近似的看作常数,对dln（P/Po）/dT=ΔvapHm/RT2积分求得的ΔvapHm即为平均蒸发焓。3稳压瓶，负压瓶的作