实验一 液体饱和蒸汽压的测定.ppt

《物理化学实验》 实验一 液体饱和蒸汽压的测定 实验目的要求 实验原理 实验装置示意图 实验操作方法 实验注意事项 实验前需回答的问题 实验后应做练习题 一 实验目的要求 压力是体系的一个重要参数。许多物理化学性质都与压力有着密切的关系。因此，压力的测量是物理化学实验的重要操作技术。 本实验教学要求： 1.掌握测量液体饱和蒸汽压的原理和方法。 2.掌握静态法在不同温度下测量水的饱和蒸汽压的操 作方法。 3.掌握纯液体饱和蒸汽压与温度的关系。 4.学会由图解法求平均摩尔气化热和正常沸点。 5.了解真空泵、恒温槽及压力计的使用及注意事项。 二 实验原理 通常温度下，纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压成为该温度下液体的饱和蒸气压，简称为蒸气压。蒸发1mol液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。 液体的饱和蒸气压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示： （1） 假定ΔvapHm与温度无关，或因温度范围较小， ΔvapHm可以近似作为常数，积分一式得： (2) 静态法测定液体饱和蒸气压，是指在某一温度下，直接测量饱和蒸气压，此法一般适用于蒸气压比较大的液体，通常有升温法和降温法两种。 实验装置示意图如下图： 三 实验装置示意图 缓冲储气罐示意图如下： a b c 实际实验装置如下图, b, c为局部放大图。 a b c 四 实验操作方法 1. 按图1-1用橡胶管将各仪器连接成饱和蒸气压实验装置。 2. 拔下等位计磨口连接管，从等位计加料口注入待测纯液 体，使液体充满试液球体积的2/3和U型等位计的大部分，盖上磨口连接管。启动真空泵，抽至气泡成串上窜，关闭进气阀。 3. 检查气密性 1）整体气密性检查：将进气阀2打开，阀1关闭（三阀均为顺时针关闭，逆时针开启）启动气泵加压至100kpa~200kpa，关闭进气阀，停止气泵工作。观察数字压力计若显示数字下降值在标准范围内(小于0.01kpa/s)说明整体气密性良好，否则需查找并清除漏气原因，直至合格。 2）微调部分的气密性检查：关闭气泵，进气阀和阀2，用阀1调整微调部分的压力，使之低于压力罐中压力的1/2，观察数字压力计，其变化值在标准范围内（小于±0.01kPa/4s），说明气密性良好。若压力值上升超过标准，说明阀2泄露，若压力值下降超过标准，说明阀1泄露。 4. 测定 设定玻璃恒温水浴温度为25oC，打开搅拌器开关。当水浴温度达到30oC时，开动真空泵，接通冷却水，开启阀2缓缓抽气，使试液球与U型等位计之间的空气呈气泡状通过U型等位计的液体而逐出。如发现气泡成串上窜，可关闭阀2（此时液体已沸腾）缓缓打开阀1，漏入空气，使沸腾缓和 。如此沸腾3~4分钟试液球中的空气排除后，小心调节阀1，阀2直至U型等位计中双臂的液面等高为止，在压力计上读出并记下压力值。重复操作一次，压力计上的读数与前一次相差应不大于+67pa，此时即认为试液球与U型等位计上的空间全部为所测液体的蒸气所充满。 如法测定30oC，35oC，40oC，45oC，50oC时液体的蒸气。 五 实验注意事项 1. 在静态发测定液体饱和蒸汽压时，必须排除平衡管中的空气，检查系统气密性。 2. 必须让U型等位计中的试液缓缓沸腾3~4分钟后方可进行测定。 3. 同组同学必须配合好，读数迅速。 4. 读数完毕后，必须立刻打开抽气开关减压，以防液体倒流，将空气带入平衡管中。若发生此现象，须重新抽真空排除平衡管中的空气，方能继续测定。 5. 液体的蒸气压与温度有关，所以测定过程中必须严格控制温度。平衡管必须放置于恒温水浴的水面以下，否则其温度与水浴温度不同。 6. 升温时可预先漏入少量空气，以防止U型等位计中的液体暴沸。 7. 漏入空气必须缓慢，否则U型等位计的液体将冲入试液球中。 8. U型等位计必须放置于恒温水浴的液面以下，以保证试液温度的准确度 9. 阀1和阀2是关系到实验成败的主要因素之一，因此不能有泄露现象。在实验时，阀1既是放气开关，也是压力微调开关，因此实验时一定要仔细，缓慢地调节。同时，阀2一定要关紧，以免因阀泄露而影响实验的顺利进行和准确性。 10. 阀的开启，关闭不