实验五液体饱和蒸气压的测定

1实验四液体饱和蒸气压的测定一、实验目的1.明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念。深入了解纯液体饱和蒸气压与温度的关系。2.用数字真空计测不同温度下异丙醇的饱和蒸气压，初步掌握低真空实验技术。3.学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔法汽化热与正常沸点。二、实验原理在一定温度下，与纯液体处于平衡状态时的蒸气压力，称为该温度下的饱和蒸气压。纯液体的蒸气压是随温度变化而改变的，它们之间的关系可用克劳修斯—克拉贝龙方程式来表示：dlnp/dT=△vapHm/RT2(1)式中p*为纯液体温度T时的饱和蒸气压；T为热力学温度；△vapHm为该液体摩尔汽化热；R为摩尔气体常数。如果温度的变化范围不大，△vapHm视为常数，当作平均摩尔汽化热。将式(1)积分得：lnp=-△vapHm/RT+C(2)式中C为常数，此数与压力P的单位有关。由式(2)可知，在一定温度范围内，测定不同温度下的饱和蒸气压，以lnp对1/T作图，可得一直线。由该直线的斜率可求得实验温度范围内液体的平均摩尔汽化热。当外压为101325时，液体的蒸气压与外压相等时的T称为该液体的正常沸点。从图中或计算也可求得其正常沸点。三、仪器试剂蒸气压测定装置1套；真空泵1台；数字式气压计1台；电加热器1只；温度计2支；数字式真空计1台；磁力搅拌器1台；异丙醇（分析纯）。四、实验步骤1.按仪器装置图接好测量线路，所有接口须严密封闭，将液体装入平衡管。2.系统检漏缓慢旋转三通活塞，使系统通大气，开启冷却水，接通电源使真空正常转后，调节活塞使系统减压至1104后关闭活塞，此时系统处于真空状态。若漏气则分段检查直至不漏2气才可进行实验。3.测不同温度下液体的饱和蒸气压转动三通活塞使系统与大气相通，开动搅拌机并水浴加热。随温度逐渐上升平衡釜中有气泡逸出，后继续加热至五、实验注意事项六、数据记录及处理1.实验数据记录及计算：表1.异丙醇饱和蒸气压的测定室温：25.4℃，大气压p0：97.6kPa浴温/℃25303540真空计E/kPa92.1292.1092.0890.2490.2690.2587.9287.9387.9284.6484.6584.64E/kPa92.1090.2587.9284.64异丙醇饱和蒸气压p/Pa=p0-E蒸气压p/kPa5.507.359.6812.96T/K298.2303.2308.2313.22.由蒸气压p对温度T作图：见图1.由图1中均匀取11个点的数据，列于表2中。表2.异丙醇在温度T时的饱和蒸气压p3.绘制lgp~1/T图：见图2.4.求平均摩尔汽化热、正常沸点：T/K298.2300..7303.2304.4305.7306.9308.2309.4310.7311.9313.2p/kPa5.506.107.357.908.609.109.6810.4011.2012.0012.961/T/10-3K-13.3533.3263.2983.2853.2713.2583.2453.2323.2193.2063.193lgp0.7400.7850.8510.9291.0091.0721.1271.1271.1271.1271.1273根据公式lgp=-△Hm/2.303RT+A和图2可知，斜率=-△Hm/2.303R=-2.378平均摩尔汽化热△Hm=2.378×2.303×8.314=45.54kJ/mol在表2中取一个数据点：lgp=0.851，1/T=3.298已知标准大气压p*=101.325kPa，lgp*=2.006上述数据代入公式lgp*-lgp=-2.378(1/T*-1/T)2.006-0.851=-2.378(1/T*-3.298)，1/T*=2.812×10-3K-1，T*=355.6K正常沸点t*=82.4℃（文献值：82.3℃）七、思考题1、压力和温度都有随机误差，试导出△Hm的误差传递表达式。、解：△H=T△S+V△p→H=