实验 液体饱和蒸汽压的测定

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1、实验液体饱和蒸汽压的测定【实验目的】1.了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系，理解Clausius-Clapeyron方程的意义；2.掌握静态法测定不同温度下乙醇饱和蒸气压的方法，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.初步掌握真空实验技术、进一步熟悉恒温槽及气压计的使用方法。【实验原理】饱和蒸气压：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，分子运动加剧，单位时间内从液面逸出的分子数增多，所以

2、蒸气压增大。饱和蒸气压与温度的关系服从Clausius-Clapeyron方程：液体蒸发时要吸收热量，温度T下，1mol液体蒸发所吸收的热量为该物质的摩尔气化焓。沸点：蒸气压等于外压的温度。显然液体沸点随外压而变，101.325kPa下液体的沸点称正常沸点。式中各量……。对包括气相的纯物质两相平衡系统，因Vm（g）≫Vm(l)，故△Vm≈Vm（g）。若气体视为理想气体，则Clausius-Clapeyron方程式为：因温度范围小时，ΔvapH*m可以近似作为常数，将上式积分得：作～1/T图，得一直线

3、，斜率为，由斜率可求算液体的ΔvapH*m。饱和蒸气压测定：有静态、动态、饱和气三种方法。本实验采用静态法，以等压计在不同温度下测定乙醇的饱和蒸气压。装置：见图3.1。被测样装入小球9中，以样品作U型管封闭液。某温度下若小球液面上方仅有被测物的蒸气，则等压计U型管右支液面上所受到的压力就是其蒸气压。当该压力与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。【仪器试剂】恒温水浴；等压计；数字压力计；真空泵及附件。无水乙醇。【实验步骤】1

4、．装样：从加样口加将2/3体积的无水乙醇，并在U型管内装入一定体积的无水乙醇。2．按图安装仪器。3．打开数字压力计电源开关，预热5min，按下“复位”键，调单位至“mmHg”。4．关闭进空气口4，打开阀门2，3和真空泵，抽真空2min~3min，关闭阀门3，若数字压力计上的数字基本不变，表明系统不漏气，可进行下步实验。否则应逐段检查，消除漏气因素。5．打开阀门3，继续抽真空。这时试样球与U型管之间的空气呈气泡状通过U型管中的液体逸出。当发现气泡成串逸出时，迅速关闭抽气阀门3（若沸腾不能停止，可缓缓打

5、开进气门4，使少许空气进入系统），2min~5min后关闭抽气阀门2。打开恒温水浴的加热开关，将水温升高至20℃~25℃。升温时可看到有气泡通过U型管逸出。1．慢慢打开真空包抽气阀3，使等压计内的溶液缓缓沸腾1min左右。缓缓打开进气门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（p饱和＝p大气－p表），并与标准数据比较（按附录五计算后，在黑板上作图），误差控制在5mmHg以内。若大于此误差，重复此步骤。2．每次升温2°C~3°C

6、，重复上述操作，测定乙醇在不同温度下的蒸气压。3．实验结束后，打开阀门3、4，关闭气压计、恒温水浴的开关。先将系统排空，然后关闭真空泵。【注意】1．排净等压计小球上面的空气，使液面上空只含液体的蒸气分子（如果数据偏差在正常误差范围内，可认为空气已排净）。但要注意抽气速度不要过快，以防止液封溶液被抽干。2．等压计中有溶液的部分必须放置于恒温水浴中的液面以下，否则所测溶液温度与水浴温度不同。3．待等压计左右支管中液面调平时，一定要迅速关闭阀门4，严防空气倒灌影响实验的进行。4．在关闭真空泵前一定要先将系

7、统排空，然后关闭真空泵。【数据记录与处理】室温t=17.5℃大气压p=102.24kPa1.实验数据见3-1。表3-1乙醇的饱和蒸气压及ln(p/[p])和1/T数据编号温度/℃表压/mmHgP/Paln(P/[P])/K-11234562.以对1/T作图，得直线，由直线的斜率求出ΔvapHmө。