液體飽和蒸汽壓的測定-實驗報告

1、液體飽和蒸汽壓的測定液體飽和蒸汽壓的測定一、實驗?zāi)康囊弧嶒災(zāi)康?.明確液體飽和蒸汽壓的意義，熟悉純液體的飽和蒸汽壓與溫度的關(guān)系以及克勞休斯克拉貝農(nóng)方程。2.了解靜態(tài)法測定液體飽和蒸汽壓的原理。3.學(xué)習(xí)用圖解法求解被測液體在試驗溫度范圍內(nèi)的平均摩爾蒸發(fā)焓與正常沸點。二、實驗原理二、實驗原理1.1.熱力學(xué)原理熱力學(xué)原理通常溫度下(距離臨界溫度較遠(yuǎn)時)，純液體與其蒸氣達(dá)平衡時的蒸氣壓稱為該溫度下液體的飽和蒸氣壓，簡稱為蒸氣壓。蒸發(fā)1mol液

2、體所吸收的熱量稱為該溫度下液體的摩爾氣化熱。液體的蒸氣壓隨溫度而變化，溫度升高時，蒸氣壓增大；溫度降低時，蒸氣壓降低，這主要與分子的動能有關(guān)。當(dāng)蒸氣壓等于外界壓力時，液體便沸騰，此時的溫度稱為沸點，外壓不同時，液體沸點將相應(yīng)改變。當(dāng)外壓為101.325kPa時，液體的沸點稱為該液體的正常沸點。液體的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系用克勞修斯克拉貝龍方程式表示：(1)2mvapdlndRTHTp??式中，R為摩爾氣體常數(shù)；T為熱力學(xué)溫度；ΔvapH

3、m為在溫度T時純液體的摩爾氣化熱。假定ΔvapHm與溫度無關(guān)，或因溫度范圍較小，ΔvapHm可以近似作為常數(shù)，積分上式，得：(2)CTRHp?????1lnmvap其中C為積分常數(shù)。由此式可以看出，以lnp對1T作圖，應(yīng)為一直線，直線的斜率為，由RHmvap??斜率可求算液體的ΔvapHm。2.2.實驗方法實驗方法靜態(tài)法測定液體飽和蒸氣壓，是指在某一溫度下，直接測量飽和蒸氣壓，此法一般適用于蒸氣壓比較大的液體。靜態(tài)法測量不同溫度下純液體

4、飽和蒸氣壓，有升溫法和降溫法二種。本次實驗采用升溫法測定不同溫度下純液體的飽和蒸氣壓，所用儀器是純液體飽和蒸氣壓測定裝置。平衡管由A球和U型管B、C組成。平衡管上接一冷凝管，以橡皮管與壓力計相連。A內(nèi)裝待測液體，當(dāng)A球的液面上純粹是待測液體的蒸氣，而B管與C管的液面處于同一水平時，則表示B管液面上的(即A球液面上的蒸氣壓)與加在C管液面上的外壓相等。此時，體系氣液兩相平衡的溫度稱為液體在此外壓下的沸點。可見，利用平衡管可以獲得并保持系統(tǒng)

5、中為純試樣時的飽和蒸汽，U形管中的液體起液封和平衡指示作用。精密數(shù)字壓力計六、注意事項六、注意事項:(1)預(yù)習(xí)時應(yīng)該讀懂各個閥門的作用及氣路連接。(2)實驗前應(yīng)檢查并保證體系不漏氣。(3)減壓速度要適合，必須防止平衡管內(nèi)液體沸騰過于劇烈，致使管內(nèi)液體快速蒸發(fā)。(4)實驗過程中，必須充分排盡AB彎管空間中的全部空氣，使B管液面上方只含液體的蒸汽分子。平衡管內(nèi)必須放置于恒溫水欲中的水面以下，否則其溫度與水溫不同。七、思考題七、思考題:（1）

6、為什么AB彎管中的空氣要干凈？怎樣操作？怎樣防止空氣倒灌？答:AB彎管空間內(nèi)的壓力包括兩部分：一是待測液的蒸氣壓另一部分是空氣的壓力。測定時，必須將其中的空氣排除后，才能保證B管液面上的壓力為液體的蒸氣壓；將水浴溫度升高到85C沸騰3分鐘即可；檢漏之后要關(guān)閉閥1，防止外界空氣進(jìn)入緩沖氣體罐內(nèi)。（2）本實驗方法能否用于測定溶液的飽和蒸氣壓？為什么？答：答：溶液不是純凈物，其沸點不穩(wěn)定，實驗操作過程中很難判斷是否已達(dá)到其沸點。（3）為什么實

7、驗完畢以后必須使系統(tǒng)和真空泵與大氣相通才能關(guān)閉真空泵？答：如果不與大氣相通，球管內(nèi)的液體可能會被吸入到緩沖儲氣罐。（4）如果用升溫法測定乙醇的飽和蒸汽壓，用該實驗裝置是否可行？若行，如何操作？答：升溫法可行。先打開閥2，關(guān)閉閥1，使儲氣管內(nèi)壓強達(dá)50kPa左右，關(guān)閉閥2，溫度每升高35C，打開閥1，增大壓強使球形管內(nèi)液面相平。（5）將所測摩爾汽化熱與文獻(xiàn)值相比較，結(jié)果如何？答：答：由于當(dāng)?shù)卮髿鈮杭皩嶒炚`差，結(jié)果將偏小。（6）產(chǎn)生誤差的原