物化实验报告3-液体饱和蒸气压的测定

实验目的1.掌握用等位计测定乙醇在不同温度下的饱和蒸气压。2.学会用图解法求乙醇在实验温度范围内的平均摩尔蒸气焓与正常沸点。实验原理一定温度下，液体纯物质与其气相达平衡时的压力，称为该温度下该纯物质的饱和蒸气压简称蒸气压。纯物质的蒸气压随温度的变化可用克拉佩龙方程表示：dP/dT=ΔvapHm/(TΔVm)设蒸气为理想气体，在实验温度范围内摩尔蒸气焓ΔvapHm可视为常数。并略去液体的体积，积分得：ln(P/pa)=-ΔvapHm/R*(1/T)+C本实验采用静态法直接测定乙醇在一定温度下的蒸气压。仪器与试剂仪器：DPCY-2C型饱和蒸气压教学实验仪1套，HK-1D型恒温水槽1套，WYB-1型真空稳压包1个，稳压瓶1个，安全瓶1个。试剂：无水乙醇。实验装置图实验步骤1.读取室温及大气压。2.装样。将等位计内装入适量待测液体乙醇，A球管约2/3体积，U形管两边各1/2体积，然后按图装好各部分。3.教学实验仪置零。打开教学实验仪装置，预热5分钟，选择开关打到KPa,按下面板上的置零键，显示值为00.00数值（大气压视为0看待）。4.系统气密性检查除了真空泵前的安全瓶活塞通大气外，其余活塞都关上，接通真空泵电源关闭与真空连接的安全瓶活塞，开始抽真空。抽气减压至压力显示-40~-53KPa时，关闭三通活塞，使系统与真空泵，大气都不相通，观察压力示数。5.排除球管上方空间内的空气。打开HK-1D型恒温电源，设定温度为25℃，接通冷凝水，同时调节搅拌器匀速搅拌，其目的是使等位计内外温度平衡，用WYB-1型真空稳压包控制抽气速度，抽气减压气泡逸出的速度以一个一个地逸出为宜至液体轻微沸腾，此时AB弯管内的空气不断随蒸气径C管逸出，如此沸腾3-5min可认为空气被排出、除干净（压力显示约-94KPa）。抽气结束后，先关闭真空稳压包上与稳压瓶相连的阀门，再关闭另一侧门，打开与真空泵连接的安全瓶活塞，使其通大气，最后关电源。6.饱和蒸气压的测定当空气被排除干净，且体系温度恒定后，旋转稳压瓶上的直通活塞H，缓缓放入空气，直至B、C管中液面平齐，关闭直通活塞H，记录温度与压力。然后，将恒温槽温度升高5℃，当待测液体再次沸腾，体系温度恒定后，再次放入空气B、C管液面再次平齐，记录温度和压力，依次测定，共测5个值，升高温度间隔为5℃。7.结束实验实验结束后，再读一次，关闭电源，打开真空稳压包上中间的阀门将体系放入空气，待等位计内乙醇冷却后，关掉冷凝管的冷却水，整理好仪器装置但不要拆装置。注意事项1、抽真空前后，与真空泵连接的安全瓶，都要通大气。2、严格控制抽真空速度，不可过快。观察U型管气泡不要成串。3、实验结束后，一定要用真空稳压包上中间的阀门缓慢通大气，防止封闭液过多流入球内。数据记录及处理室温：18.5℃大气压（实验前）：101.68KPa大气压（实验前）：101.64KPa大气压（平均值）：101.66KPa1.不同温度时，乙醇的蒸气压t/℃1/TK-1*103ΔP/KPaP/KPalnP/KPa25.013.354-89.4612.202.50130.003.299-86.3515.312.72935.003.245-82.3819.282.96040.013.193-79.7221.943.08845.003.143-77.0924.573.202以lnP/KPa~1/TK-1*103作图从图中可以看出，第2个数据点和第4个数据点在这条直线上。则直线斜率:m=(3.088—2.729）÷（3.193—3.299）=—3.38679Kpa*K直线截距C＝13.884kpa,所以直线方程为：ln(P/pa)=—3.38679（103/(t+273.15))+13.884从而得到ΔvapHm=-m×R=-(-3.38679)×8.314=28.16kJ/mol.将P=101.325代入直线方程，得到沸点Tb=92.4℃3.计算实验的相对误差。沸点/℃ΔvapHmkJ/mol理论值A178.442.59实验值A292.428.16ΔA=A1-A2-14.014.43ΔA/A1