10-3-纯液体饱和蒸汽压的测定

纯液体饱和蒸汽压的测定实验目的用平衡管测定不同温度下液体的饱和蒸汽压。了解纯液体的饱和蒸汽压与温度的关系即克劳修斯-克拉贝龙方程式的意义，并学会由图解法求其平均摩尔汽化热和正常的沸点。掌握用静态法测定液体饱和蒸汽压的操作方法，了解真空泵，恒温槽，气压计的使用及注意事项。实验原理在通常温度下（距离临界温度较远时），纯液体与其蒸气达到平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸汽压，简称为蒸气压。蒸发一摩尔液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔汽化热。液体的蒸汽压随温度而变化，温度升高时，蒸气压增大，否则反之，这主要是与分子的动能有关。当蒸汽压等于外界压力时，液体变沸腾，此时的温度称为沸点。液体的饱和蒸汽压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示：，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，斜率为由斜率可求算液体的ΔvapH*m。测定饱和蒸汽压的方法很多本实验采用的静态法，是指在某一温度下，直接测量饱和蒸汽压。此法一般适用蒸气压比较大的液体。实验所用设备如上在改善一下即为我们实验所用设备.当时的大气压减去数字压力计的读数（压力差），即为该温度下液体的饱和蒸汽压。实验仪器与试剂纯液体饱和蒸汽压测定装置1套；真空泵1台；数字压力计1台；数字温度计；蒸馏水；95%无水乙醇。实验步骤装置仪器系统气密性检查，将缓冲瓶与大气连通，加热大烧杯中的水。沸腾后继续煮沸5~10分钟以驱赶空气。饱和蒸汽压的测定当空气被排干净，且体系温度恒定后，旋转直通活塞缓缓放入空气，直到AB管液面平齐，关闭直通活塞，记录温度与压力。然后恒温槽温度升高5℃，当待测液体再次沸腾，体系温度恒定后，放入空气使AB管液面再次平齐，记录温度与压力。用上述方法，沿温度由低到高的方向，温度每间隔5数据处理1．数据记录表被测液体：95%无水乙醇；实验温度：24.5℃表1不同温度下液体的饱和蒸汽压设定温度（℃）455055606570实时温度（℃）455055.1059.9964.9770.01实时温度（T）318323328.1332.99338.12343.16压力计读数（kpa）-48.72-56.63-62.33-52.75-41.11-27.87系统平衡总压（kpa）52.1344.2238.5248.1059.7472.98lnp3.953.793.653.874.094.291/T*10-3(K)3.143.103.053.002.962.912．以lnp对1/T作图，求出直线的斜率，并由斜率算出此温度范围内水的平均摩尔气化热ΔvapHm，由图求算纯液体的正常沸点lnp=A+B*1/TParameter Value Error-----------------------------------------------------------A 17.8067 0.55599B -4.64151 0.18654=—4.64151所以ΔvapH*m=—4.64151*8.314=38.59kj/mol由图可计算知ln100.85=4.61T=—4.64151*103/（4.61-17.81）=351.52K,t=78.37注意事项减压系统不能漏气，否则抽气时达不到本实验要求的真空度。降压时动作要敏捷，读书要求准确，抽气速度要适合，必须防止平衡管内液体沸腾过剧，致使管内液体快速蒸发。平衡管必须放置于恒温水浴中的水面以下，否则其温度与水浴温度不同。测定中，打开进气活塞时，切不可太快，以免空气倒灌入弯管中，如果发生倒灌，则必须重新排除空气。思考题答：当液体与外界隔离，加热一段时间，并同时真空抽气，如果没有气泡产生了，则说明空气被排净了，如果没有被排净，则会混有其他的气压使实验数据会有所偏大。答：降压的动作要敏捷，缓慢。若倒灌时带入空气，实验结果数据偏大。答：不能，液体溶液不是纯净物，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。讨论与总结在实验的过程中，为什么我们的数据记录会出现不是线性函数的关系？解释：可能是我们在实验初期没有将系统装置内的空气排净，在随着温度的升高，潜藏在空间中的空气被排除，那么在进行数据处理的时候可以说明情况，将其不计入数据使用中，仅作参考数据。如果我们在实验过程中的温度过高，我们该如何处理呢？解释：可以先停止加热，将恒温水槽中温度过高的水倾倒