大学化学实验 饱和蒸汽压

大学化学实验II实验报告(物理化学实验部分）学院:专业:班级:姓名学号同组人日期指导教师成绩实验名称液体饱和蒸汽压的测量实验目的1.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-克拉佩龙方程的意义。2.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气化焓。3.初步掌握真空实验技术，了解恒温槽及等压计的使用方法。仪器及试剂饱和蒸气压测量装置教学实验仪（DPCY-2C）1套（包括恒温水槽1台、等压计1支、数字压力计1台）；真空泵1台及附件；精密温度温差测量仪（JTD-2A）1台试剂:乙醇（AR）实验原理饱和蒸汽压: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,分子运动剧烈,单位时间内从液面逸出的分子数增多,所以蒸气压增大。饱和蒸气压与温度的关系服从克劳修斯-克拉佩龙方程:
式中,T为热力学温度;
为在温度T时纯液体的摩尔蒸发焓;

对于包括气相的纯物质两相平衡系统,由于
远远大于
,故
。将气体视为理想气体,则可得到克劳修斯-克拉佩龙方程式:
式中,R为摩尔气体常数。假定
与温度无关,或温度变化范围较小,
可以近似为常数,积分上式,得
式中,p为液体在温度T时的蒸气压;[p]为压力p的量纲,即Pa;C为积分常数。由此式可以看出,测定不同温度T下液体的蒸气压p,以
对1/T作图,应为一直线,直线的斜率为k,由斜率可求算液体的摩尔蒸发焓
。测定液体饱和蒸气压的方法有静态法、动态法、饱和气流法三种。本实验采用静态法,利用等压计测定乙醇在不同温度下的饱和蒸气压。如图13-1,小球9中盛装的是被测样品,U型管内用样品本身作液封。在某一温度下若小球液面上方仅有被测物质的蒸气,那么在等压计U型管右支液面上所受到的压力就是其蒸气压。当这个压力与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。 实验步骤1.从气压计读取大气压,并记录。2.装样。将乙醇溶液通过等压计的加样口12装入等压计,使试样球9内的乙醇约占小球体积的2/3,同时保证U形管内含有一定量的乙醇,将等压计放入恒温水槽中,然后按图13-1然后连接好仪器。3.打开饱和蒸气压测定教学实验仪,预热5min后,调量纲旋钮至“
”档,使饱和蒸气压测定教学实验仪通大气,再按下“清零”键。4.测定35℃下乙醇的饱和蒸汽压。慢慢打开真空包抽气阀“3”，使等压计内的溶液剧烈沸腾，迅速关闭抽气阀“3”。缓缓打开进气阀“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，并与标准数据比较，误差较大时，重复此步骤。5.调整恒温槽温度，每次升温5℃，重复上述操作6次，测定乙醇在不同温度下的蒸气压。6.实验结束后，打开阀门“3”、“4”，关闭气压计、恒温水浴的开关。将系统排空，然后关闭真空泵。6.实验结束后,打开阀门“3”、“4”,关闭气压计、恒温水浴的开关。将系统排空,然后关闭真空泵。6.实验结束后，打开阀门“3”、“4”，关闭气压计、恒温水浴的开关。将系统排空，然后关闭真空泵。实验数据记录室温:大气压:89.0kpT/k303308313318323328333-76.75-72.54-69.31-64.35-58.72-50.97-41.7512.2516.4619.6924.6530.2838.0347.253.30033.24683.19493.14473.09603.04883.00302.50552.80092.98013.20483.41053.63833.8555实验数据处理与结果由
,得
=-4.4373×8.3145=36.8939KJ实验问题分析与讨论1.实验过程中,最重要的实验前应检查并保证体系不漏气。2、减压速度要适合,必须防止平衡管内液体沸腾过于剧烈,致使管内液体快速蒸发。3.实验结束后控制进气阀的速度指导教师意见签名: