液体饱和蒸汽压

上传者：陈戈
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上传时间：2015-04-26
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液体饱和蒸汽压

物理化学实验报告

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学院：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：姓名：吕博威学号 12402010624 指导教师：王婷婷邵丹凤日期： 2014年3月27日

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实验名称：液体饱和蒸汽压的测定

一、实验目的

1.掌握用等位计测定乙醇的在不同温度下的饱和蒸汽压。

2.学会用图法求乙醇解在实验室温度范围内平均摩尔蒸发含与沸点正常。

二、实验原理

纯物质的蒸气压随温度的变化可用克拉贝龙方程表示：

dp/dT = △vapHm/T△Vm (1)

设蒸气为理想气体，在实验温度范围内摩尔蒸发焓△vapHm可视为常数，并略去液体的体积，将（1）式积分得克劳修斯—克拉贝龙方程：

㏑(P/Pa) = (-△vapHm/R)×(1/T)+ C (2)

由（2）式可见，实验测定不同温度T下的饱和蒸汽压p,以㏑(P/kPa)对1/（T/K）作图，得一直线，求得直线的斜率m和截距C，则乙醇的平均摩尔蒸发焓为：

△vapHm = -m×(R/[R]) ×[△H ] (3)

习惯上把液体的蒸气压等于101.325kPa时的沸腾温度定义为液体的正常沸点，由（2）式还可以求乙醇的正常沸点。

三、实验仪器、试剂

仪器：DPCY-2C型饱和蒸气压教学实验仪1套，HK-1D型恒温水槽1套，WYB-1型真空稳压包1个，稳压瓶1个，安全瓶1个。

试剂：无水乙醇（A.R）

四、实验步骤

1．读取室温和大气压

2．装样

在等温计内装入适量待测液体乙醇。球管中约2/3体积，U型管两边各1/2体积，然后连接好装置。

3.教学实验仪置零

打开试验仪电源，预热5分钟，选择开关打到kPa，按下面板上的置零键，显示00.00数值。

5.排除球管上方空间的空气

打开恒温水槽电源，设定温度为25℃，接通冷凝水，同时调节搅拌器匀速搅拌，使等

温计内外温度平衡，用真空稳压包控制抽气速度，抽气减压气泡逸出的速度以一个一个的逸出为宜，至液体轻微沸腾，沸腾3-5分钟，可认为空气被排尽（压力显示-94kPa）。抽气结束后，先关闭真空稳压包上与稳压瓶相连的阀门，再关闭另一侧阀门，打开于真空泵相连的安全瓶活塞，使其通大气，最后关电源。

6.测定饱和蒸汽压

当空气排除干净且体系温度恒定后，旋转稳压瓶上的直通活塞，缓缓放入空气，直至U型管中液面相平，关闭活塞，记录温度与压力。依次测定30℃、35℃、40℃、45℃的压力。

7.结束实验

实验结束后，关闭电源，打开真空稳压包上中间的阀门，将体系放入空气，待等温计内乙醇冷却后，关掉冷凝器中的水。整理好仪器装置。

五、数据记录与处理

室温：24.8℃

大气压（实验前）：101.10kPa, 大气压（实验后）：101.10kPa

大气压（平均值）：101.10kPa

以㏑(P/kPa)—1/（T/K）×10作图，如下所示：

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由图可知，直线的斜率为-4.0365，截距为15.986。

故-△vapHm/R=-4.0365，又∵R=8.314，

∴△vapHm = 33.55kJ·mol-1

当液体的蒸气压为101.325 kPa时，代入㏑(P/Pa) = (-△vapHm/R)×(1/T)+ C，即㏑101.325 = -33.55/8.314×(1/T)*10+15.986

∴T = 355.08K = 81.93℃

六、误差分析

△ vapHm的相对误差=（42.59-33.55）/42.59=0.212

T的相对误差=（78.4-81.93）/78.4= -0.045

由以上数据可得出实验的相对误差较小，仪器较为精确，实验条件较好。

七、思考题

1、要得到较为准确的实验结果，关键在于把空气排尽，控制温度及液面水平

2、当第一次校正的时候时间较长，25℃时的数据测量一定要等液面水平，要是没有排尽空气会使△vapHm 偏大。

3、在放气的时候要缓慢，这样可以避免液体倒灌，若是带入空气实验结果会偏小。

-3

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