純液體飽和蒸汽壓的測量實驗報告

1、.實驗一  純液體飽和蒸氣壓的測量基礎化學實驗.;一、目的要求 1. 明確純液體飽和蒸氣壓的定義和汽液兩相平衡的概念，深入了解純液體飽和蒸氣壓與溫度的關系公式克勞修斯克拉貝龍方程式。 2. 用數(shù)字式真空計測量不同溫度下環(huán)己烷的飽和蒸氣壓。初步掌握真空實驗技術。 3. 學會用圖解法求被測液體在實驗溫度范圍內的平均摩爾氣化熱與正常沸點。  二、實驗原理  通常溫度下(距離臨界溫度較遠時)，純液體與其蒸氣達平衡時的蒸氣壓稱為該溫度下液體的飽和蒸氣壓，簡稱為蒸氣壓。蒸發(fā)1mol液體所吸收的熱量稱為該溫度下液體的摩爾氣化熱。 

2、; 液體的蒸氣壓隨溫度而變化，溫度升高時，蒸氣壓增大；溫度降低時，蒸氣壓降低，這主要與分子的動能有關。當蒸氣壓等于外界壓力時，液體便沸騰，此時的溫度稱為沸點，外壓不同時，液體沸點將相應改變，當外壓為1atm（101.325kPa）時，液體的沸點稱為該液體的正常沸點。液體的飽和蒸氣壓與溫度的關系用克勞修斯-克拉貝龍方程式表示為：式中，R為摩爾氣體常數(shù)；T為熱力學溫度；為在溫度T時純液體的摩爾氣化熱。 假定與溫度無關，或因溫度范圍較小，可以近似作為常數(shù)，積分上式，得： 其中C為積分常數(shù)。由此式可以看出，以對1/T作圖，應為一直線，直線的斜率為，由斜率可求算液體的。三、儀器、試劑蒸氣壓測定裝置 1套

3、 循環(huán)式真空泵 1臺精密數(shù)字壓力計 1臺 數(shù)字控溫儀 1只無水乙醇（分析純）四、實驗步驟1.讀取室內大氣壓2.安裝儀器：將待測液體（本實驗是無水乙醇）裝入平衡管，之后將平衡管安裝固定。3.抽真空、系統(tǒng)檢漏4排氣體：先設定溫度為20，之后將進氣閥打開，調壓閥關閉，穩(wěn)定后，關閉進氣閥，置零，打開冷卻水，同時打開真空泵和調壓閥（此時調壓閥較大）。抽氣減壓至壓力計顯示壓差為-80kpa左右時，將調壓閥調小。待抽氣減壓至壓力計顯示壓差為-97kpa左右，保持煮沸3-5min，關閉真空泵。 4.測定不同溫度下純液體的飽和蒸氣壓：當溫度保持20不變時，調節(jié)進氣閥使液面趨于等高。當液面等高時，關閉進氣閥，記錄

4、壓力表值。之后重新設置溫度，重復操作。5.測量溫度分別測定在26，31，36，41，46，51,56，61，66，71，76時的飽和蒸汽壓。6.實驗結束，整理儀器五、文獻值無水乙醇在標準壓力下的沸點為78.3，標準摩爾氣化熱為38.4 KJ/mol。六、數(shù)據(jù)記錄與數(shù)據(jù)處理溫度/K壓強/KPaP*/KPa 1/TlnP*299-93.217.920.0033444822.069391206304-90.6810.450.0032894742.346601978309-86.614.530.0032362462.676215478314-82.6218.510.0031847132.9183111

5、27319-78.0323.10.0031347963.139832618324-72.528.630.003086423.354455119329-65.235.930.0030395143.581572601334-56.1644.970.0029940123.805995601339-45.4555.680.0029498534.019621016344-33.867.330.0029069774.209605903349-17.0684.070.002865334.431649785求得回歸直線方程為：.根據(jù)此式可求得平均摩爾蒸發(fā)焓為：=4620.71*8.314=38.416.相對誤

6、差：.當壓強為101.325KPa時，代入可求得：T=79.6相對誤差：七、注意事項1. 閥的開啟不能用力過強，以防損壞影響氣密性。2. 抽氣速度要合適，必須防止平衡管內液體沸騰過劇，致使管內液體快速蒸發(fā)。3.先開啟冷水然后才能抽氣。4.乙醇用量應充滿試樣球體積的三分之二和U型等壓計的大部分。不能過少，也不能過多。5.開啟平衡閥的速度不能過快，防止空氣倒吸入試樣球上方空間。6.要先關閉調壓閥后關閉真空泵。7.必須讓等壓計U型管中液體緩沸23分鐘后方可進行測定，以保證試樣球上方的空間全部為乙醇蒸汽所充滿。八、提問思考（1）什么叫飽和蒸氣壓？答：在一定溫度下，與純液體處于平衡狀態(tài)時的純蒸氣壓力，稱

7、為該液體該溫度下的飽和蒸氣壓。（2）實驗開始前為什么要將壓力計采零？答：選擇壓力計所測表壓的相對零點。（3）如何調節(jié)恒溫槽使其實控溫度至指定溫度？答：先設定控溫儀溫度比實控溫度低2度，觀察加熱指示燈熄滅時二者的差值，再根據(jù)此差值進一步設定控溫儀溫度，直至水銀溫度計達到指定實控溫度。（4）如何正確控制等壓計的抽氣速率？為何要控制？答：氣泡應間斷逸出，否則無法將管內的空氣抽盡。（5）為什么要將試樣球上方空間中的空氣排干凈？答：試樣球上方空間的空氣不是該純液體的純蒸氣。即上方壓力有兩部分，一部分為純液體的蒸氣壓，另一部分為空氣壓力，只有將試樣球上方空間中的空氣排干凈，才能保證試樣球上方空間的壓力為純液體的飽和蒸氣壓。（6）本實驗方法能否用于測定溶液的飽和蒸氣壓？為什么？答：不能，溶液不是純凈物，其沸點不穩(wěn)定，實驗操作過程中很難判斷是否已達到其沸點。（7）為什么實驗完畢以后必須使系統(tǒng)和真空泵與大氣相通才能關閉真空泵？答：如果不與大氣相通，球管內液體可能會被吸入緩沖儲氣罐中。（8）如果用降溫法測定乙醇的飽和蒸汽壓，用該實驗裝置是否可行？答：分析實驗操作可得降溫法可行，原理大致相同。（9）將所測摩爾氣化熱與文獻值相比較，結果如何？答：由于當?shù)卮髿鈮汉蛯嶒炚`差，結果與文獻比較偏小。（10）產(chǎn)生誤差的原因有哪些？答：當?shù)卮髿鈮?，判斷液面相平的標準，液面相平時數(shù)據(jù)的采集等。（1