物化实验 实验二 报告

环己烷饱和蒸汽压的测定陈灼中国科学技术大学少年班学院。合肥，230026E-mailczczczcz@摘要采用动态测定液体沸点的方法测定不同温度下环己烷的饱和蒸汽压，并据此计算环己烷的摩尔汽化热。关键词环己烷饱和蒸汽压摩尔汽化热EnglishSummaryDynamicallydeterminedtheboilingpointofliquidstodeterminethesaturatedvaporpressureofliquidsondeferenttemperature,andcalculateouttheheatofvaporizationpermoleofcyclohexane.KeywordscyclohexaneSaturatedvaporpressureHeatofvaporizationpermole前言Clausius-Clapeyron方程（1）描述了液体的饱和蒸汽压与温度的关系。（1）对温度区间改变不大的情况，可视为常数。积分上式,得（2）变形得（3）其中A为积分常数，。于是可见logP与1/T呈线性关系。测得多组P、T数据后，作图可得一直线，斜率为-B，可据此求的实验温度范围内的平均摩尔汽化热。同时可由图求得液体的正常沸点。实验部分实验试剂：水，环己烷实验仪器：DTC-2AI控温仪WYB-1型真空稳压包SHB-III循环水式多用真空泵WS001型变压器JI1-W型电动搅拌器BY型U形压力计福廷式气压计（游标值0.005cmHg）实验装置如图本实验采用降温法。先在大气压下加热至沸腾，测出此时的沸点；停止加热，打开抽气泵减少压强，再次沸腾，继续降温至B、C两管相平。此时，平衡管内外压相等。同时读出压力计和温度计的读数，即得到一组P、T的数据。重复10次减压过程，得到10组数据。结果与讨论第一次第二次第三次平均参考值/kJ32.4432.7632.9232.7132.29正常沸点/K353.09353.33353.34353.25353.85讨论本实验采用动态测定饱和蒸汽压地方法，在降温、降压过程中同时得出温度和压强，得到多组数据，通过作图、拟合得到结论，并用多次测量取平均值的方法减小误差。误差分析相对参考值的误差：：1.3%沸点：0.17%可能的误差来源：随机误差；读取温度和压强数值不同步；判断平衡管两边相平不准确，导致压强值测量不准；平衡管内混有空气等。本实验用适当的方法测量了液体（环己烷）在试验温度下的平均摩尔汽化热，用此方法可以测液体的汽化热以及各温度下的饱和蒸汽压，具有推广意义。参考资料物理化学（第五版），傅献彩，沈文霞，姚天扬，侯文华，高等教育出版社，2005附数据处理过程第一次大气压起始75.900cmHg结束76.140cmHgP-/cmHg--1.45-3.10-4.25-5.10-6.75-8.51-11.30-13.11-15.40-18.40P+/cmHg-2.183.924.995.897.509.2712.0513.9216.1819.22T/80.0578.3876.8675.8174.9273.3671.5968.5466.4363.5759.40作图如下图一第一次平衡时P与T的关系曲线图从图中等差读取10组数据，并据此作出lnP对1/T的直线图：P/cmHg3035404550556065707580T/K325.82329.94333.67337.06340.14342.97345.60348.07350.43352.72354.98图二得斜率为k=0.0002563求得=32.44kJ/mol正常沸点（一个大气压下的沸点）为353.09K第二次大气压起始76.140cmHg结束76.150cmHgP-/cmHg--2.92-6.30-8.58-9.50-10.58-11.81-12.68-13.69-14.51-15.91P+/cmHg-3.707.089.3510.2911.3912.6013.4914.4815.3316.68T/80.4177.4974.2171.8070.8069.6268.2167.1665.9764.9163.12图三第二次平衡时P与T的关系曲线图P/cmHg3035404550556065707580T/K326.56330.36333.90337.22340.32343.22345.93348.47350.84353.08355.17图四斜率为0.0002528求得=32.76kJ/mol正常沸点（一个大气压下的沸点）为353.33K第三次大气压起始76.150cmHg结束76.050cmHgP-/cmHg--1.06-3.52-4.79-6.20-7.60-8.94-10.60-12.39-14.39-16.30P+/cmHg-1.824.315.506.938.329.7011.3813.1115.1617.09T/80.4879.2176.9175.8074.3272.9171.4369.5967.5365.1062.65图五第三次平衡时P与T的关系曲线图P/cmHg3035404550556065707580T/K326.93330.57334.02337.27340.34343.23345.95348.51350.903