饱和蒸汽压的测定实验报告-2

大学化学实验II实验报告(物理化学实验部分）学院：资环学院专业：环境工程班级：环境131班姓名学号同组人日期2015年4月15日指导教师成绩实验名称液体饱和蒸汽压的测定实验目的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-克拉配龙方程的意义。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汽化焓。初步掌握真空实验技术，了解恒温槽及等压计的使用方法。仪器及试剂饱和蒸汽压测定教学实验仪DPCY-2C型、恒温水槽一台、等压计一支、循环水式真空泵SHB-B95型一台、真空稳压包WYB-ZC型一台、乙醇、手机秒表通常温度下（距离临界温度较远时），在一真空密闭容器中，液体很快和它的蒸气建立动态平衡，即蒸气分子向液面凝结和液体分子从液面逃逸的速率相等。此时液面上的蒸气压力就是液体在此温度时的饱和蒸汽压。蒸发1摩尔液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔汽化焓。液体的蒸汽压与温度有关。温度升高，分子运动加剧，单位时间内液面逸出的分子数增多，蒸汽压增大，反之，温度降低时，蒸汽压减小。当蒸汽压等于外界压力时，液体便沸腾。此时的温度称为沸点。外压不同时，液体的沸点将相应改变。液体饱和蒸汽压与温度的关系用克拉配龙方程式表示为：由于，故，将气体视为理想气体，即可得到克劳修斯-克拉配龙方程：假定与温度无关，或因温度变化范围较小，可近视视为常数，积分上式得到：实验原理由此可以看出，测定不同温度T下的蒸汽压P，以对1/T作图，应为一条直线，直线的斜率为，由直线的斜率可求算液体的摩尔蒸发焓。实验步骤1.从气压计读取大气压，并记录。2.打开饱和蒸汽压测定教学实验仪电源开关，预热5分钟后，调量纲旋钮到“KPa”档，饱和蒸汽压测定教学实验仪通大气，再按下“清零”键。3.检查系统是否漏气，关闭进气口4，打开阀门2、3和真空泵，抽真空2-3min，关闭阀门2，此时若数字压力计上的数字基本不变，则说明系统不漏气。否则逐段检查，消除漏气原因。4.测定30度下乙醇的饱和蒸汽压。确认系统不漏气后，关闭增压包的增压阀，打开真空包的减压阀，开启真空泵约5分钟，将系统中的空气抽出这样试样球与U形管之间的空气呈气泡状通过U形管的液体逸出。当发现气泡成串逸出时，可迅速关闭缺抽气阀门3，至乙醇开始沸腾，关闭减压阀，缓慢开启增压阀放入空气，直至等压计U形管两端页面平齐，迅速关闭旋塞，记录此时恒温槽的温度，及饱和蒸汽压教学实验仪上的压差值。计算出所测温度下的饱和蒸汽压，并于标准数据对比，误差较大者，重复此步骤。5.调整恒温槽温度，使之升高5°C，待系统恒温后，液体再次沸腾；在缓慢开启增压阀，缓慢放入空气，直至等压计两端液面平齐，迅速关闭旋塞，记录此时的恒温槽的温度，及饱和蒸汽压教学仪上的压差值。6.每次使恒温槽升温5°C，重复上述操作，直至温度到达60°C。7.实验结束后，开启阀门3、4，关闭教学实验仪、恒温水槽的开关，最后一组关闭真空泵。实验数据记录大气压：89.0KPa数据记录表T/℃T/K1/TΔPP外/KPaP㏑p29.88303.030.003300-76.2489.012.762.5463134.86308.010.003247-73.2889.015.722.7549339.853130.003195-69.3389.019.672.9790944.69317.840.003146-64.589.024.53.1986749.88323.030.003096-58.5689.030.443.4157654.59327.740.003051-50.9789.038.033.6383859.52332.670.003006-42.2189.046.793.84567实验数据处理与结果1/T0.0033000.0032470.0031950.0031460.0030960.0030510.003006㏑p2.546312.754932.979093.198673.415763.638383.84567数据处理表1/T-㏑p图由上图计算出：该直线的函数式为:y=-4439.96x+17.19斜率为-4419.6由ΔvapHm/R=-4419.6可求得ΔvapHm=39.916KJ/mol实验问题分析与讨论1.本实验产生误差的原因有哪些？

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

都会对实验结果造成影响。2.数字压力计中所读的压差值是否就是春液体的饱和蒸汽压？答：不是。纯液体的饱和蒸汽压等于外界大气压加上所测得的压差值。为什么实验完毕后必须使体系和真空泵与大气相通才能关闭真空泵？答：真空泵在开关之前，因系统内压力低，先通大气，以防油泵中的油倒流使真空泵损坏。为什么等压计中的U星形要用样品本身作液封？答：等压计中的U星形要用样品本身作液封，是为了使系统中的液体所受压力只与大气压有关，减少了其他因素的干扰，方便计算。开启旋塞将空气放入系统时，放得过多如何办？答：打开减压阀进行减压。如果产生了倒流现象得重新进行排大气步骤，再继续实验。稳压包的作用什么？答：稳压包的作用是稳定蒸气压力。缓冲作用。蒸发焓与温度有无关系？答：蒸发1摩尔液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔汽化焓（蒸发焓）。因此蒸发焓与温度有关。等压计的原理是什么？为什么要等到等压计两端液面平齐时，才能记录此时温度及压差值？答：等压计就是运用等压原理，等到等压计两端液面平齐时，代表两侧产生的压力相等，此时读数才能准确读出另外一端的压力。克-克方程在什么条件下才能应用？答：在纯物质的两相平衡，并且其中一相是气相时可以应用。因为此时的气体可以看作理想气体，液体的体积也可以忽略不计。10.本实验方法能否用于测定溶液的饱和蒸气压？为什么？

答：溶液不是纯净物，其沸点不稳定，实验操作过程中很难判断是否已达到其沸点。

11.如果用升温法测定乙醇的饱和蒸汽压，用该实验装置是否可行？若行，如何操作？

答：升温法可行。先打开阀2，关闭阀1，使储气管