液体饱和蒸汽压的测定-实验报告(完整版)

第1页第2页四川理工学院实验报告系：材化课程名称：物理化学实验日期：2011.4.25实验原理气体视理想气体，则克劳休斯-克拉贝农方程式为：2*RTHpdTdpmvap因温度范围小时，ΔvapH*m可以近似作为常数，将上式积分得：CRTHppmvap][ln作])/[ln(pp～1/T图，得一直线，斜率为RHm*vap由斜率可求算液体的ΔvapH*m。本实验采用静态法测量（装置如图A）。平衡管如图B,待测物质置于球管A内，U型管中夜放置被测物质，将平衡管和抽气系统、压力计连接，在一定温度下，当U形管中的液面在同一水平时，记下此时的温度和压力，则压力计示值就是该液体的饱和蒸汽压。实验步骤：1、从气压计读取大气压，并记录。2、装样：从加样口加无水乙醇，并在U型管内装入一定体积的无水乙醇。打开数字压力计电源开关，预热5min。使饱和蒸汽压测定教学试验仪通大气，按下“清零”键。3、检查系统是否漏气。将进气阀、阀2打开，阀1关闭。抽气减压至压力计显示压差为-80KPa时关闭进气阀和阀2，如压力计示数能在3-5min内维持不变，则系统不漏气。4、打开阀1，恒温槽温度调至比次大气压下待测液沸点高3-5℃，如此沸腾3-5min，停止加热，关闭阀15、当b、c两管的液面到达同一水平面时，立即记录此时的温度和压力，并打开阀2，使测量系统的压力减小5-7kPa，液体将重新沸腾，又有气泡从平衡管冒出，关闭阀2，继续降低水温。当温度降到一定程度时，B,C液面又处于同一水平面，记录此时的温度计压力计读数。注：每次使系统减压5-7kpa，重复上述操作，测至少5组数据。实验结束后，先将系统排空，然后关闭真空泵。姓名^.^组号学号09031040207实验室专业安全工程班号安全092老师签名实验名称液体饱和蒸汽压的测定成绩评定所用仪器材料仪器：恒温水浴；平衡管，温度计，冷凝管，数字式低真空测压仪，真空泵及附件。试剂：无水乙醇实验目的或要求实验目的：1.明确液体饱和蒸汽压的意义，熟悉纯液体的饱和蒸汽压与温度的关系以及克劳休斯-克拉贝农方程。2.了解静态法测定液体饱和蒸汽压的原理。3.学习用图解法求解被测液体在试验温度范围内的平均摩尔蒸发焓与正常沸点实验原理：饱和蒸气压：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，分子运动加剧，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休斯-克拉贝农方程：mmVapVTHdTdp液体蒸发时要吸收热量，温度T下，1mol液体蒸发所吸收的热量为该物质的摩尔气化焓。沸点：蒸气压等于外压的温度。显然液体沸点随外压而变，101.325kPa下液体的沸点称正常沸点。对包括气相的纯物质两相平衡系统，因Vm（g）≫Vm(l)，故△Vm≈Vm（g）。若第3页第4页试验过程或内容、结果、分析、讨论、结论数据处理：(1)数据记录:(2)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液体的平均摩尔汽化热△vapHm。△vapHm=4990×R×10-3=41.49KJ被测液体：无水乙醇室温：23.35℃大气压：98.21KPa恒温槽温度103/1KT压力计读数△p/kPa液体的蒸汽压p=p大气+△p/kPa㏑pt／℃T／K79.58352.730.0028350.0098.214.58778.14351.290.002847-6.5391.684.51876.95350.100.002856-11.2087.014.46675.25348.400.002870-17.2780.944.39473.48346.630.002885-23.3174.904.31671.06344.210.002905-29.7268.494.22769.45342.600.002919-34.5163.704.15466.88340.030.002941-40.4657.754.056附原始实验数据记录注意事项:(1)预习时应该读懂各个阀门的作用及气路连接。(2)实验前应检查并保证体系不漏气。(3)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。(4)实验过程中，必须充分排尽AB弯管空间中的全部空气，使B管液面上方只含液体的蒸汽分子。平衡管内必须放置于恒温水欲中的水面以下，否则其温度与水温不同。思考题:（1）为什么AB弯管中的空气要干净？怎样操作？怎样防止空气倒灌？答:AB弯管空间内的压力包括两部分：一是待测液的蒸气压;另一部分是空气的压力。测定时，必须将其中的空气排除后，才能保证B管液面上的压力为液体的蒸气压；将水浴温度升高到85°C沸腾3分钟即可；检漏之后要关闭阀1，防止外界空气进入缓冲气体罐内。（2）本实验方法能否用于测定溶液的饱和蒸气压？为什么？答：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。（3）为什么实验完毕以后必须使系统和真空泵与大气相通才能关闭真空泵？答：如果不与大气相通，球管内的液体可能会被吸入到缓冲储气罐。（4）如果用升温法测定乙醇的饱和蒸汽压，用该实验装置是否可行？若行，如何操作？答：升温法可行。先打开阀2，关闭阀1，使储气管内压强达-50kPa左右，关闭阀2，温度每升高3-5°C，打开阀1，增大压强使球形管内液面相平。（5）将所测摩尔汽化热与文献值相比较，结果如何？答：由于当地大气压及实验误差，结果将偏小。（6）产生误差的原因有哪些？答：当地大气压、判断液面是否相平的标准、液面相平时数据的采集都会对实验结果造成影响。y=-4990.1x+18.7233.53.73.94.14.34.54.70.002820.002840.002860.002880.002900.002920.002940.00296lnP1/T1/T与lnP的函数关系图