10-3-純液體飽和蒸汽壓的測(cè)定

純液體飽和蒸汽壓的測(cè)定實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠闷胶夤軠y(cè)定不同溫度下液體的飽和蒸汽壓。了解純液體的飽和蒸汽壓與溫度的關(guān)系即克勞修斯-克拉貝龍方程式的意義，并學(xué)會(huì)由圖解法求其平均摩爾汽化熱和正常的沸點(diǎn)。掌握用靜態(tài)法測(cè)定液體飽和蒸汽壓的操作方法，了解真空泵，恒溫槽，氣壓計(jì)的使用及注意事項(xiàng)。實(shí)驗(yàn)原理在通常溫度下（距離臨界溫度較遠(yuǎn)時(shí)），純液體與其蒸氣達(dá)到平衡時(shí)的蒸氣壓稱為該溫度下液體的飽和蒸汽壓，簡(jiǎn)稱為蒸氣壓。蒸發(fā)一摩爾液體所吸收的熱量稱為該溫度下液體的摩爾汽化熱。液體的蒸汽壓隨溫度而變化，溫度升高時(shí)，蒸氣壓增大，否則反之，這主要是與分子的動(dòng)能有關(guān)。當(dāng)蒸汽壓等于外界壓力時(shí)，液體變沸騰，此時(shí)的溫度稱為沸點(diǎn)。液體的飽和蒸汽壓與溫度的關(guān)系用克勞修斯-克拉貝龍方程式表示：，因溫度范圍小時(shí)，ΔvapH*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ΔvapH*m。測(cè)定飽和蒸汽壓的方法很多本實(shí)驗(yàn)采用的靜態(tài)法，是指在某一溫度下，直接測(cè)量飽和蒸汽壓。此法一般適用蒸氣壓比較大的液體。實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備如上在改善一下即為我們實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備.當(dāng)時(shí)的大氣壓減去數(shù)字壓力計(jì)的讀數(shù)（壓力差），即為該溫度下液體的飽和蒸汽壓。實(shí)驗(yàn)儀器與試劑純液體飽和蒸汽壓測(cè)定裝置1套；真空泵1臺(tái)；數(shù)字壓力計(jì)1臺(tái)；數(shù)字溫度計(jì)；蒸餾水；95%無水乙醇。實(shí)驗(yàn)步驟裝置儀器系統(tǒng)氣密性檢查，將緩沖瓶與大氣連通，加熱大燒杯中的水。沸騰后繼續(xù)煮沸5~10分鐘以驅(qū)趕空氣。飽和蒸汽壓的測(cè)定當(dāng)空氣被排干凈，且體系溫度恒定后，旋轉(zhuǎn)直通活塞緩緩放入空氣，直到AB管液面平齊，關(guān)閉直通活塞，記錄溫度與壓力。然后恒溫槽溫度升高5℃，當(dāng)待測(cè)液體再次沸騰，體系溫度恒定后，放入空氣使AB管液面再次平齊，記錄溫度與壓力。用上述方法，沿溫度由低到高的方向，溫度每間隔5數(shù)據(jù)處理1．?dāng)?shù)據(jù)記錄表被測(cè)液體：95%無水乙醇；實(shí)驗(yàn)溫度：24.5℃表1不同溫度下液體的飽和蒸汽壓設(shè)定溫度（℃）455055606570實(shí)時(shí)溫度（℃）455055.1059.9964.9770.01實(shí)時(shí)溫度（T）318323328.1332.99338.12343.16壓力計(jì)讀數(shù)（kpa）-48.72-56.63-62.33-52.75-41.11-27.87系統(tǒng)平衡總壓（kpa）52.1344.2238.5248.1059.7472.98lnp3.953.793.653.874.094.291/T*10-3(K)3.143.103.053.002.962.912．以lnp對(duì)1/T作圖，求出直線的斜率，并由斜率算出此溫度范圍內(nèi)水的平均摩爾氣化熱ΔvapHm，由圖求算純液體的正常沸點(diǎn)lnp=A+B*1/TParameter Value Error-----------------------------------------------------------A 17.8067 0.55599B -4.64151 0.18654=—4.64151所以ΔvapH*m=—4.64151*8.314=38.59kj/mol由圖可計(jì)算知ln100.85=4.61T=—4.64151*103/（4.61-17.81）=351.52K,t=78.37注意事項(xiàng)減壓系統(tǒng)不能漏氣，否則抽氣時(shí)達(dá)不到本實(shí)驗(yàn)要求的真空度。降壓時(shí)動(dòng)作要敏捷，讀書要求準(zhǔn)確，抽氣速度要適合，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)。平衡管必須放置于恒溫水浴中的水面以下，否則其溫度與水浴溫度不同。測(cè)定中，打開進(jìn)氣活塞時(shí)，切不可太快，以免空氣倒灌入彎管中，如果發(fā)生倒灌，則必須重新排除空氣。思考題答：當(dāng)液體與外界隔離，加熱一段時(shí)間，并同時(shí)真空抽氣，如果沒有氣泡產(chǎn)生了，則說明空氣被排凈了，如果沒有被排凈，則會(huì)混有其他的氣壓使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)會(huì)有所偏大。答：降壓的動(dòng)作要敏捷，緩慢。若倒灌時(shí)帶入空氣，實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)偏大。答：不能，液體溶液不是純凈物，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)。討論與總結(jié)在實(shí)驗(yàn)的過程中，為什么我們的數(shù)據(jù)記錄會(huì)出現(xiàn)不是線性函數(shù)的關(guān)系？解釋：可能是我們?cè)趯?shí)驗(yàn)初期沒有將系統(tǒng)裝置內(nèi)的空氣排凈，在隨著溫度的升高，潛藏在空間中的空氣被排除，那么在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的時(shí)候可以說明情況，將其不計(jì)入數(shù)據(jù)使用中，僅作參考數(shù)據(jù)。如果我們?cè)趯?shí)驗(yàn)過程中的溫度過高，我們?cè)撊绾翁幚砟?？解釋：可以先停止加熱，將恒溫水槽中溫度過高的水傾倒