純液體飽和蒸汽壓的測量實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一？純液體飽和蒸氣壓的測量、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(guān)系公式一一克勞修斯-克拉貝龍方程式。？2 .用數(shù)字式真空計(jì)測量不同溫度下環(huán)己烷的飽和蒸氣壓。初步掌握真空實(shí)驗(yàn)技術(shù)。？3 .學(xué)會用圖解法求被測液體在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)的平均摩爾氣化熱與正常沸點(diǎn)。？二、實(shí)驗(yàn)原理？通常溫度下(距離臨界溫度較遠(yuǎn)時)，純液體與其蒸氣達(dá)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。？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

2、子的動能有關(guān)。當(dāng)蒸氣壓等于外界壓力時，液體便沸騰，此 時的溫度稱為沸點(diǎn)，外壓不同時，液體沸點(diǎn)將相應(yīng)改變，當(dāng)外壓為1atm ()時,液體的沸點(diǎn)稱為該液體的正常沸點(diǎn)。液體的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系用克勞修斯-克拉貝龍方程式表示為:d ln Pvap H mdTRT2式中，R為摩爾氣體常數(shù)；T為熱力學(xué)溫度；vapHm為在溫度T時純液體的摩爾氣化熱。假定vapHm與溫度無關(guān)，或因溫度范圍較小，vapHm可以近似作為常數(shù)，積分上式，得：vap H m 1ln pCR T其中C為積分常數(shù)。由此式可以看出，以ln p對1/T作圖，應(yīng)為一直線，直Hm線的斜率為 'm由斜率可求算液體的vapHm o三、儀

3、器、試劑蒸氣壓測定裝置1套循環(huán)式真空泵1臺精密數(shù)字壓力計(jì)1臺數(shù)字控溫儀1只無水乙醇（分析純）四、實(shí)驗(yàn)步驟1 .讀取室內(nèi)大氣壓2 .安裝儀器：將待測液體（本實(shí)驗(yàn)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(shè)定溫度為20 C,之后將進(jìn)氣閥打開，調(diào)壓閥關(guān)閉，穩(wěn)定后， 關(guān)閉進(jìn)氣閥，置零，打開冷卻水，同時打開真空泵和調(diào)壓閥（此時調(diào)壓閥較大） 抽氣減壓至壓力計(jì)顯示壓差為-80kpa左右時，將調(diào)壓閥調(diào)小。待抽氣減壓至壓力計(jì)顯示壓差為-97kpa 左右，保持煮沸 3-5min ，關(guān)閉真空泵。4 .測定不同溫度下純液體的飽和蒸氣壓：當(dāng)溫度保持200c不變時，調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥使液面

4、趨于等高。當(dāng)液面等高時，關(guān)閉進(jìn)氣閥，記錄壓力表值。之后重新設(shè)置溫度，重復(fù)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(shí)驗(yàn)結(jié)束，整理儀器五、文獻(xiàn)值無水乙醇在標(biāo)準(zhǔn)壓力下的沸點(diǎn)為，標(biāo)準(zhǔn)摩爾氣化熱為 KJ/mol 。六、數(shù)據(jù)記錄與數(shù)據(jù)處理溫度 /K 壓強(qiáng) /KPa P*/KPa1/TlnP*2993043093143193243293343393443491/T求得回歸直線方程為:*1InP 4620.7117.7230.T根據(jù)此式可求得平均摩爾蒸發(fā)始為:vapHm =- k? R =*= KJ / mol.相對誤差:H

5、 Hvap m38.416 38.4038.400.000416.當(dāng)壓強(qiáng)為時，代入可求得:T=C相對誤差:L T T |79.60 78.30 八E2 0.0166T78.30七、注意事項(xiàng)1 .閥的開啟不能用力過強(qiáng)，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(nèi)液體沸騰過劇，致使管內(nèi)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(yīng)充滿試樣球體積的三分之二和 U型等壓計(jì)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(guān)閉調(diào)壓閥后關(guān)閉真空泵。7.必須讓等壓計(jì)U型管中液體緩沸23分鐘后方可進(jìn)行測定，以保證試樣球 上方

6、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， 稱為該液體該溫度下的飽和蒸氣壓。（ 2）實(shí)驗(yàn)開始前為什么要將壓力計(jì)采零？答：選擇壓力計(jì)所測表壓的相對零點(diǎn)。（ 3）如何調(diào)節(jié)恒溫槽使其實(shí)控溫度至指定溫度？答：先設(shè)定控溫儀溫度比實(shí)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(jìn)一步設(shè)定控溫儀溫度，直至水銀溫度計(jì)達(dá)到指定實(shí)控溫度。（ 4）如何正確控制等壓計(jì)的抽氣速率？為何要控制？答：氣泡應(yīng)間斷逸出，否則無法將管內(nèi)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？一部答： 試樣球上方空間的空氣不是該純液

7、體的純蒸氣。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(shí)驗(yàn)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(diǎn)不穩(wěn)定，實(shí)驗(yàn)操作過程中很難判斷是否已達(dá)到其沸點(diǎn)。（ 7）為什么實(shí)驗(yàn)完畢以后必須使系統(tǒng)和真空泵與大氣相通才能關(guān)閉真空泵？答：如果不與大氣相通，球管內(nèi)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(shí)驗(yàn)裝置是否可行？答：分析實(shí)驗(yàn)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(xiàn)值相比較，結(jié)果如何？答：由于當(dāng)?shù)卮髿鈮汉蛯?shí)驗(yàn)誤差，結(jié)果與文獻(xiàn)比較偏小。（ 10）產(chǎn)生誤差的原因有哪些？答：當(dāng)?shù)卮髿鈮?，判斷液面相平的?biāo)準(zhǔn)，液面相平時數(shù)據(jù)的采集等。（ 11）靜態(tài)法測蒸氣壓的原理是什