1、液體飽和蒸氣壓的測定一、實驗目的1、明確液體飽和蒸氣壓的定義，熟悉純液體飽和蒸氣壓與溫度的關系，即克勞修斯-克拉貝龍方程。2、了解純液體的飽和蒸氣壓的原理。3、學會用圖解法求被測液體在試驗溫度范圍內(nèi)的平均摩爾蒸發(fā)始與正常沸點。二、實驗原理1.熱力學原理在遠低于臨界溫度下，處于密閉的真空容器中的液體，一些動能較大的液體分子可從液相進入氣相，而動能較小的蒸氣分子因碰撞而凝結成液相，當著兩個過程的速度相等時， 氣液兩相建立動態(tài)平衡， 此時液面上的蒸氣壓就是該溫度下該液體的飽和蒸氣壓，簡稱為蒸氣壓。蒸發(fā)1mol液體所吸收的熱量稱為該溫度下的摩爾蒸發(fā)給，用Avap曰表示。純液體的蒸氣壓隨溫度的變化而改變

2、，當溫度升高時，分子運動加劇，更多的高動能分子有液相進入氣相， 因而蒸氣壓增大； 反之，溫度降低，則蒸氣壓減小。當蒸氣壓等于外界壓力時， 液體便沸騰，此時溫度稱為沸點，所以，外壓不同時，液體的沸點也不同，當外壓為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：d ln( p/ Pa) _ vapH mdT - RT2式中，R為摩爾氣體常數(shù)；T為熱力學溫度；AvapHn為在溫度T時純液體的摩爾蒸發(fā)始。若在實驗溫度范圍內(nèi)將Avap修視為常數(shù)， 對(1)積分得：ln( p/Pa)=vapRT(2)其中C為積分常數(shù)。由此式可以看出，以

3、ln（ p/Pa）對1/T作圖，得一直線，直線的斜率為vap m R ,由斜率可求算液體的AvapH-rV2.試驗方法靜態(tài)法是將待測物質(zhì)放在一個密閉的系統(tǒng)中，在不同溫度下直接測量其飽和蒸氣壓。通常 是用平衡管（又稱等位計）進行測定。平衡管由一個:管與一個U型管連接而成（如圖2.5 （b）所示）。待測物質(zhì)置于球管 A內(nèi)，U形管中也放置被測液體，將平衡管和抽氣系統(tǒng)、壓力計連接，在一定溫度下，當U形管中的液面在同一水平時（B, C處），表明U形管兩臂液面上方的壓力相等，即AB段的蒸氣壓與 C到壓力計的壓力相等，記下此時的溫度和壓力，則壓力計的視值就是該溫度下液體的飽和蒸氣壓，或者說，所測溫度就是該壓

4、力下的沸點?？梢娎闷胶夤芸梢垣@得并保持系統(tǒng)中為純試樣時的飽和蒸氣，。U形管中的液體起液封和平衡指示作用。(a)(b)圖2.5 液體飽和蒸氣壓測定裝置圖1 平衡管；2攪拌器；3溫度計；4一恒溫水浴靜態(tài)法常用于以會發(fā)液體飽和蒸氣壓的測量，也可用于固體加熱鳳姐的平衡壓力的測量三、儀器與試劑恒溫水浴，平衡管，冷凝管，真空泵，數(shù)字式低溫真空測壓儀，乙醇四、實驗步驟.安裝儀器將待測液體（無水乙醇）裝入平衡管，A球內(nèi)約占4/5體積，此時U形管內(nèi)不能有液體。再按圖1裝妥各部分。.抽真空、系統(tǒng)檢測如圖2.5所示，將進氣閥（連接真空泵）、閥2 （連接緩沖儲氣罐和測量系統(tǒng)）打開，閥 1（連接大氣）關閉（三閥均為順

5、時針關閉，逆時針開啟）。開動真空泵，抽氣減壓至壓力計顯示 壓差為-80kPa時，關閉進氣閥和閥 2,使系統(tǒng)與真空、大氣皆不相通。觀察壓力計的示數(shù)，如果 壓力計的示數(shù)能在 3-5min內(nèi)維持不變，則表明系統(tǒng)不漏氣；否則應逐段檢查，排除漏氣原因。.排除AB彎管空間內(nèi)的空氣和形成液封讀出當日大氣壓力。打開閥1,將系統(tǒng)接通大氣，接通冷凝水，恒溫槽溫度調(diào)至比此時大氣壓待測溶液沸點高 35c （無水乙醇的正常沸點為78.5 C）,使液體輕微沸騰，此時A、B彎管內(nèi)的空氣不斷隨蒸氣經(jīng) C管益處，如此沸騰 35min,課認為空氣被排除干凈，停止加熱，關閉 閥1此過程同時有部分待測液從A球益處，到冷凝管處被冷凝，

6、并在BC管中形成液封。.乙醇飽和蒸氣壓的測定隨著系統(tǒng)溫度逐漸升高，氣泡溢出逐漸加快。停止加熱，待溫度基本穩(wěn)定后，打開閥1,是空氣進入，壓力增大，C液面下降，緩慢使 BC液面平衡，此時記錄溫度和壓力讀數(shù)。之后，繼續(xù)升溫，到一定溫度后，待溫度基本穩(wěn)定后重復上述過程；共測定8組數(shù)據(jù)。實驗完畢后必須使系統(tǒng)和真空泵與大氣相通才能關閉真空泵。五、數(shù)據(jù)處理1.數(shù)據(jù)記錄被測液體無水乙醇室溫：28 度壓： 98.44 kPa0.00290.002950.0030.003050.00310.003151/T In p線性（In p）恒溫槽溫度1/T壓力計讀數(shù) p/kPa液體的蒸汽壓p=p 大氣+ p/kPaInp

7、t/cT/K48.53321.680.003109-78.3120.193.00518752.85326.000.003067-131 5/625.993.25771256.78329.930.003031-67.5430.963.43269660.06333.210.003001-59.3239.183.66816663.25336.400.002973-51.9146.593.84138666.51339.660.002944-42.3756.134.0276769.43342.580.002919-33.8864.624.168524函數(shù)關系圖六、注意事項(1)預習時應讀懂各個閥門的作用及氣路連接。(2)實驗前應檢查并保證體系不漏氣。(3)