實驗液體飽和蒸汽壓的測定

1、實驗3 液體飽和蒸汽壓的測定【實驗目的】1.了解純液體的飽和蒸氣壓與溫度的關系，理解Clausius- Clapeyron方程的意義；2.掌握靜態(tài)法測定不同溫度下乙醇飽和蒸氣壓的方法，學會用圖解法求被測液體在實驗溫度范圍內(nèi)的平均摩爾氣化焓；3.初步掌握真空實驗技術、進一步熟悉恒溫槽及氣壓計的使用方法?！緦嶒炘怼匡柡驼魵鈮海涸谡婵杖萜髦?，液體與其蒸氣建立動態(tài)平衡時（蒸氣分子向液面凝結(jié)和液體分子從表面逃逸的速率相等）液面上的蒸氣壓力為飽和蒸氣壓。溫度升高，分子運動加劇，單位時間內(nèi)從液面逸出的分子數(shù)增多，所以蒸氣壓增大。飽和蒸氣壓與溫度的關系服從Clausius- Clapeyron方程：液體蒸發(fā)

2、時要吸收熱量，溫度T下，1 mol液體蒸發(fā)所吸收的熱量為該物質(zhì)的摩爾氣化焓。沸點：蒸氣壓等于外壓的溫度。顯然液體沸點隨外壓而變，101.325kPa下液體的沸點稱正常沸點。式中各量。對包括氣相的純物質(zhì)兩相平衡系統(tǒng)，因Vm（g）Vm(l)，故 VmVm（g）。若氣體視為理想氣體，則Clausius- Clapeyron方程式為：因溫度范圍小時，vapH*m可以近似作為常數(shù)，將上式積分得： 作1/T圖，得一直線，斜率為 ，由斜率可求算液體的vapH*m。飽和蒸氣壓測定：有靜態(tài)、動態(tài)、飽和氣三種方法。本實驗采用靜態(tài)法，以等壓計在不同溫度下測定乙醇的飽和蒸氣壓。裝置：見圖3.1。被測樣裝入小球9中，以

3、樣品作U型管封閉液。某溫度下若小球液面上方僅有被測物的蒸氣，則等壓計U型管右支液面上所受到的壓力就是其蒸氣壓。當該壓力與U型管左支液面上的空氣的壓力相平衡（U型管兩臂液面齊平）時，就可從與等壓計相接的壓力計測出在此溫度下的飽和蒸氣壓?！緝x器試劑】恒溫水??；等壓計；數(shù)字壓力計；真空泵及附件。無水乙醇。 【實驗步驟】1 裝樣：從加樣口加將2/3體積的無水乙醇，并在U型管內(nèi)裝入一定體積的無水乙醇。2 按圖安裝儀器。3 打開數(shù)字壓力計電源開關，預熱5 min，按下“復位”鍵，調(diào)單位至“mmHg”。4 關閉進空氣口4，打開閥門2，3和真空泵，抽真空2 min3 min，關閉閥門3，若數(shù)字壓力計上的數(shù)字基

4、本不變，表明系統(tǒng)不漏氣，可進行下步實驗。否則應逐段檢查，消除漏氣因素。5 打開閥門3，繼續(xù)抽真空。這時試樣球與U型管之間的空氣呈氣泡狀通過U型管中的液體逸出。當發(fā)現(xiàn)氣泡成串逸出時，迅速關閉抽氣閥門3（若沸騰不能停止，可緩緩打開進氣門4，使少許空氣進入系統(tǒng)），2 min5 min后關閉抽氣閥門2。打開恒溫水浴的加熱開關，將水溫升高至2025。升溫時可看到有氣泡通過U型管逸出。6 慢慢打開真空包抽氣閥3，使等壓計內(nèi)的溶液緩緩沸騰1 min左右。緩緩打開進氣門4，使少許空氣進入。待等壓計左右支管中液面相平時，迅速關閉閥門4，同時讀出壓力和溫度。計算出所測溫度下的飽和蒸氣壓（p飽和p大氣p表），并與標

5、準數(shù)據(jù)比較（按附錄五計算后，在黑板上作圖），誤差控制在5 mmHg以內(nèi)。若大于此誤差，重復此步驟。7 每次升溫2°C 3°C，重復上述操作，測定乙醇在不同溫度下的蒸氣壓。8 實驗結(jié)束后，打開閥門3、4，關閉氣壓計、恒溫水浴的開關。先將系統(tǒng)排空，然后關閉真空泵?！咀⒁狻? 排凈等壓計小球上面的空氣，使液面上空只含液體的蒸氣分子（如果數(shù)據(jù)偏差在正常誤差范圍內(nèi)，可認為空氣已排凈）。但要注意抽氣速度不要過快，以防止液封溶液被抽干。2 等壓計中有溶液的部分必須放置于恒溫水浴中的液面以下，否則所測溶液溫度與水浴溫度不同。3 待等壓計左右支管中液面調(diào)平時，一定要迅速關閉閥門4，嚴防空氣倒灌影響實驗的進行。4 在關閉真空泵前一定要先將系統(tǒng)排空，然后關閉真空泵?！緮?shù)據(jù)記錄與處理】 室溫t= 17.5 大氣壓p= 102.24 kPa1. 實驗數(shù)據(jù)見3-1。表3-1