饱和蒸汽压的测定实验报告

液体饱和蒸汽压的测定实验报告

实验题目：液体饱和蒸汽压的测定 学 院： 化学与化工学院 专 业： 生物工程 年 级： 112班 学 号：

学生姓名： 孙宇 指导教师： 吴玉娟

2013 年 3月 30 日

（一） 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试验温度的范围内的平津摩尔气化焓。

3. 初步掌握真实试验技术，了解恒温槽及等压计的使用方法。

（二） 基本原理

饱和蒸汽压：蒸气分子向液面凝结和液体分子从液面逃逸的速度相等，此时液

面上的蒸气压力就是液体再此温度时的饱和蒸气压。

摩尔汽化焓：一定温度下，蒸发1mol液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩

尔汽化焓。

液体的蒸汽压与温度有关。温度升高，蒸气压增大。

沸点：当蒸气压等于外界压力时，液体便沸腾。此时的温度称为沸点。

外压不同时，液体的沸点亦不同。当外压为1atm是液体的沸点称为该液体的 正常沸点。

液体的饱和蒸汽压与温度的关系可用克劳佩龙方程表示：

dP △vapHm

=

dTT△Vm

积分上式得：

P −p△vapHm

𝐈𝐧=+C

[P]RT

【P】为压力的量纲，即pa; C为积分常数。由式可以看出，测定不同温度T

P

液体的蒸汽压P，以𝐈𝐧 对1/T作图，应为一直线，直线的斜率为−△vapHm , R[P]由直线斜率可求算液体的摩尔蒸发焓△vapHm。

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。

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。实验装置如 所示。U型管内用样品本身做液封。在某一温度下若小球液面上方仅有被测物 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汽压。当这

压力与U型管左支液面上的空气的压力达平衡时，就可以与等压计相接的压 机测出被测样品在此温度下的饱和蒸气压。

（三） 实验主要仪器及名称

饱和蒸气压测量装置教学试验仪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；乙醇（AR）

(四)实验步骤

1.读取实验室的大气压和室温，记录。

2. 打开饱和蒸气压测定教学试验仪电源开关，预热5min后，调量纲旋钮至“kpa”档。使饱和蒸气压测定教学试验仪通大气，再按下“清零”键。

3.关闭大气阀，打开减压阀，设定温度30℃，进行加热。当发现气泡成串冒出时，乙醇开始沸腾，关闭减压阀，沸腾一会后，缓慢开启大气阀（增压阀），直至等压计U型管倆端液面平齐，迅速关闭增压阀，记录此时饱和蒸汽压教学以上的压差值△p。

4.调节恒温水浴槽的温度，市值上升5℃，待系统恒温后，液体将再次沸腾；在缓慢开启增压阀，缓缓放入空气，直至等压计U型管俩端液面平齐。迅速关闭旋塞，记录此时饱和蒸气压教学试验仪上的压差值△p。 5.重复4中的操作，直至温度上升至60℃，则停止加热。

6.实验结束后，打开减压阀和增压阀，关闭教学实验仪，恒温水浴槽的开关，将系统排空，然后关闭真空泵，切断电源。

（五）数据记录表

1.温度: 18.1℃ 大气压：88.83KPa

2.以In(p/[p])对1/T（k)作图，有直线的斜率求出△vapHm。 35 40 45 50 温度30 t/℃ 72790 67420 63320 58530 压差 76000 △p、Pa 16040 21410 25550 30340 饱和蒸12830 汽压p/pa 1/T（k) In(p/[p])

0. 9. 0. 9. 0. 0. 0. 55 51320 37550 60 41370 47500 0. 0. 9. 10.14839 10.32022 10.53343 10.76848 In(p/[p])1110.810.610.410.2109.89.69.49.20.00290.003y = -4309.9x + 23.6860.00310.00320.00330.0034In(p/[p])线性(In(p/[p]))根据Inp=

−△𝐫𝐚𝐩𝐇𝐦

斜率=-4309.9=

𝐑𝐓

−△𝐫𝐚𝐩𝐇𝐦

𝐑

+C得

所以△rapHm =4309.9R=35834.66355J/mol (六)问题讨论

1.本实验产生误差的因素有哪些？

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。

2.数字压力计中所读的压差数值是否就是纯液体的饱和蒸气压？ 答：不是，压差值是外压减去内压，即饱和蒸气压。

3.为什么实验完毕后必须使体系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.为什么等压中的U型管内要用样品本身做液封?

答：等压计中的U形管用样品本身作液封，使得系统中液体所受压力只与大气压有关。

5．开启旋塞将空气放入系统时，放的过多应如何办？ 答：放的过多可以打开减压阀，进行减压。 6.稳压包的作用是什么？

答：稳压包的作用是稳定蒸气压力，缓冲作用。 7.气化热与温度有无关系？

答：使物体气化，没气化1克材料所需的热量叫该材料的气化热，所以跟物体的初温度有关。

8.等压计的原理是什么？为什么要等到等压计俩端液面平齐时，才能记录此时温度及压差值？

答：等压计原理是等压原理。等到等压计俩端液面平齐时，代表俩侧的压力相等，此时液面俩侧的压力才相等。

9.克-克方程在什么条件下才应用（即由克拉佩龙方程导出克-克方程的条件）

答：可由克拉佩龙方程导出克-克方程，克-克方程是在克拉佩龙方程基础上作了近似处理而得到的，只适用于凝聚相（液相或固相）与气相两相平衡。