純液體飽和蒸氣壓的測量

1、化學(xué)實驗教學(xué)中心純液體飽和蒸氣壓的測量純液體飽和蒸氣壓的測量 基礎(chǔ)物理化學(xué)實驗基礎(chǔ)物理化學(xué)實驗化學(xué)實驗教學(xué)中心. 1 1 明確純液體飽和蒸氣壓的定義和氣液兩相平明確純液體飽和蒸氣壓的定義和氣液兩相平 衡的概念衡的概念。 2 2 認(rèn)識純液體飽和蒸氣壓和溫度的關(guān)系認(rèn)識純液體飽和蒸氣壓和溫度的關(guān)系克勞克勞修斯修斯- -克拉貝龍方程?？死慅埛匠?。 3 3 掌握一種測定純液體飽和蒸氣壓的方法掌握一種測定純液體飽和蒸氣壓的方法。 4 4 學(xué)會用圖解法求被測液體的平均摩爾氣化熱學(xué)會用圖解法求被測液體的平均摩爾氣化熱與正常沸點。與正常沸點。 實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康幕瘜W(xué)實驗教學(xué)中心. 1 1 飽和蒸氣壓飽和蒸氣壓:

2、 :在一定溫度下，與純液體處于平衡在一定溫度下，與純液體處于平衡狀態(tài)（動態(tài)平衡）時的蒸氣壓力。狀態(tài)（動態(tài)平衡）時的蒸氣壓力。 實驗原理實驗原理 2 克勞修斯克勞修斯- -克拉貝龍方程克拉貝龍方程：液體的飽和蒸氣壓與液體的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系式：溫度的關(guān)系式：dtrthppdmv2*ln p p* *為純液體在溫度為純液體在溫度t t 時的飽和蒸氣壓；時的飽和蒸氣壓；v vh hm m為純液體為純液體摩爾氣化熱。摩爾氣化熱?；瘜W(xué)實驗教學(xué)中心. 克勞修斯克勞修斯- -克拉貝龍方程的積分式克拉貝龍方程的積分式：（當(dāng)溫度當(dāng)溫度變化不大）變化不大） 平均摩爾氣化熱：平均摩爾氣化熱：由直線斜率求得。由直

3、線斜率求得。 液體的正常沸點：液體的正常沸點：由圖外推到外壓為由圖外推到外壓為1 1個標(biāo)準(zhǔn)大氣個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時的溫度。壓時的溫度。（積積分分常常數(shù)數(shù)）crthppmv *ln化學(xué)實驗教學(xué)中心. 3 3 靜態(tài)法：靜態(tài)法：將被測純液體放在密閉的體將被測純液體放在密閉的體系中，抽出體系中的空氣，直接測量不同溫系中，抽出體系中的空氣，直接測量不同溫度下液體的飽和蒸氣壓。度下液體的飽和蒸氣壓?；瘜W(xué)實驗教學(xué)中心. 實驗步驟實驗步驟 1 1 實驗裝置示意圖實驗裝置示意圖 化學(xué)實驗教學(xué)中心.2 2 實驗流程實驗流程 熟悉真空系統(tǒng)各個部件的功能熟悉真空系統(tǒng)各個部件的功能 開啟冷卻開啟冷卻水水 檢查系統(tǒng)是否漏氣檢查

4、系統(tǒng)是否漏氣 在在25256565溫度范圍溫度范圍內(nèi)測量內(nèi)測量9 9組乙醇的組乙醇的p p- -t t 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 實驗結(jié)束實驗結(jié)束 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理，撰寫實驗報告。處理，撰寫實驗報告?；瘜W(xué)實驗教學(xué)中心.3 3 真空泵的使用方法真空泵的使用方法 a a 打開真空泵三通活塞及調(diào)節(jié)旋紐，使其通打開真空泵三通活塞及調(diào)節(jié)旋紐，使其通 向大氣（向大氣（為什么？為什么？） b 關(guān)閉放空閥、緩慢旋轉(zhuǎn)三通活塞，使真空關(guān)閉放空閥、緩慢旋轉(zhuǎn)三通活塞，使真空泵與體系相通，注意觀察真空計讀數(shù)變化使系統(tǒng)泵與體系相通，注意觀察真空計讀數(shù)變化使系統(tǒng)減壓不宜過快（減壓不宜過快（為什么？為什么？） c c 當(dāng)真空表讀數(shù)為當(dāng)真空表讀數(shù)

5、為 -90kpa-90kpa左右時關(guān)閉真空泵左右時關(guān)閉真空泵三通活塞；（三通活塞；（注意：若數(shù)分鐘內(nèi)真空表讀數(shù)維持注意：若數(shù)分鐘內(nèi)真空表讀數(shù)維持不變，則表明系統(tǒng)不漏氣不變，則表明系統(tǒng)不漏氣）。）。化學(xué)實驗教學(xué)中心.4 4 飽和蒸氣壓的測量飽和蒸氣壓的測量 將真空表單位調(diào)至將真空表單位調(diào)至“kpakpa”。緩慢旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕，。緩慢旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕，使液封使液封u u型管兩側(cè)液面相平（型管兩側(cè)液面相平（嚴(yán)防空氣倒灌嚴(yán)防空氣倒灌），此時真），此時真空表的讀數(shù)即為系統(tǒng)的真空度?？毡淼淖x數(shù)即為系統(tǒng)的真空度。 升高升高3 355并恒溫，測量并恒溫，測量9 9組不同溫度下的飽和蒸組不同溫度下的飽和蒸氣壓。氣壓。

6、 提問：每次升高溫度后，是否需要再次抽真空？提問：每次升高溫度后，是否需要再次抽真空？化學(xué)實驗教學(xué)中心.5 5 實驗結(jié)束實驗結(jié)束 實驗完畢，緩慢打開放空旋紐，使系統(tǒng)通大實驗完畢，緩慢打開放空旋紐，使系統(tǒng)通大氣，然后關(guān)真空泵電源（氣，然后關(guān)真空泵電源（關(guān)真空泵電源之前確保關(guān)真空泵電源之前確保放空旋紐已打開），放空旋紐已打開），關(guān)冷卻水關(guān)冷卻水。 提問：操作順序若顛倒會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？提問：操作順序若顛倒會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？化學(xué)實驗教學(xué)中心. 實驗總結(jié)實驗總結(jié)1 1 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理)1(ln*tpp (2) (2) 用用excellexcell繪繪圖圖 計算不同溫度下的飽和蒸氣壓計算不同溫度下的飽和蒸

7、氣壓 由直線斜率計算平均摩爾氣化熱由直線斜率計算平均摩爾氣化熱 由直線外推至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，求算樣品的正常沸點。由直線外推至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，求算樣品的正常沸點。化學(xué)實驗教學(xué)中心. 本實驗我們采用從低溫向高溫測量，可避免本實驗我們采用從低溫向高溫測量，可避免從高溫向低溫測量過程中因降溫使飽和蒸氣壓降低從高溫向低溫測量過程中因降溫使飽和蒸氣壓降低而引起空氣倒灌，整個實驗過程中若進(jìn)氣調(diào)節(jié)不出而引起空氣倒灌，整個實驗過程中若進(jìn)氣調(diào)節(jié)不出現(xiàn)失誤，一次抽真空即可完成，操作簡便。另外，現(xiàn)失誤，一次抽真空即可完成，操作簡便。另外，我們對比了從高溫向低溫的測量結(jié)果，二者沒有明我們對比了從高溫向低溫的測量結(jié)果，二者沒有明

8、顯差異（文獻(xiàn)顯差異（文獻(xiàn)2 2）。）。 查文獻(xiàn)，計算的平均摩爾氣化熱和樣品的正查文獻(xiàn)，計算的平均摩爾氣化熱和樣品的正常沸點，與文獻(xiàn)值比較，判斷實驗結(jié)果的準(zhǔn)確程度。常沸點，與文獻(xiàn)值比較，判斷實驗結(jié)果的準(zhǔn)確程度。2 2 討論討論化學(xué)實驗教學(xué)中心. 1 靜態(tài)法適用于測定蒸氣壓較大的各種液體的靜態(tài)法適用于測定蒸氣壓較大的各種液體的飽和蒸氣壓。測定純液體飽和蒸氣壓的方法除靜態(tài)飽和蒸氣壓。測定純液體飽和蒸氣壓的方法除靜態(tài)法外，還有動態(tài)法，如飽和氣流法等。動態(tài)法適用法外，還有動態(tài)法，如飽和氣流法等。動態(tài)法適用于測定蒸氣壓較小的液體的飽和蒸氣壓。于測定蒸氣壓較小的液體的飽和蒸氣壓。 2 2 液體的飽和蒸氣壓是非常重要的物性數(shù)據(jù)，液體的飽和蒸氣壓是非常重要的物性數(shù)據(jù)，表示液體揮發(fā)的難易程度。對石油、化工的科研和表示液體揮發(fā)的難易程度。對石油、化工的科研和生產(chǎn)具有重要的意義。生產(chǎn)具有重要的意義。 實驗實驗延伸延伸化學(xué)實驗教學(xué)中心. 1 復(fù)旦大學(xué)等編復(fù)旦大學(xué)等編 物理化學(xué)實驗（第三版）物理化學(xué)實驗（第三版）. . 北京：高等教育出版社，北京：