重庆科技学院物理化学实验讲义课件.doc

实验一 液体饱和蒸气压的测定 一 预习要求1. 明确蒸气压、正常沸点、沸腾温度的含义；了解动态法测定蒸气压的基本原理。2. 了解真空泵、气压计的使用及注意事项。3. 了解如何检漏及实验操作时抽气、放气的控制。-克拉贝龙(Clausius- Clapeyron)方程式的意义。 二 实验目的 1．掌握静态法测定液体饱和蒸气压的原理及操作方法。学会由图解法求其平均摩尔气化热和正常沸点。 2．了解真空泵、恒温槽及气压计的使用及注意事项。 三 实验原理-克拉贝龙方程式表示：　　　　(4-1) ΔvapHm：摩尔汽化热(J·mol-1)　　　　　R：气体常数(8.314J·mol-1·K-1)若温度改变的区间不大，ΔHm：可视为为常数（实际上ΔHm与温度有关）。积分上式得：　　　　　(4-2) 或　　　(4-3)常数，()式表明与有线性关系。作图可得一直线，斜率为－B。因此可得实验温度范围内液体的平均摩尔汽化热ΔH。　　　　　 ()当外压为101.325kPa(760mmHg)时，液体的蒸汽压与外压相等时的温度称为液体的正常沸点。在图上，也可以求出液体的正常沸点。液体饱和蒸汽压的测量方法主要有三种：1. 静态法：2．动态法：在不同外部压力下测定液体的沸点。3饱和气流法：在液体表面上通过干燥的气流，调节气流速度，使之能被液体的蒸汽所饱和，然后进行气体分析，计算液体的蒸汽压。四 仪器和药品液体饱和蒸汽测定仪1套抽气泵1台实验步骤A球约2/3体积，B和C球各1/2体积，然后按图4-1装妥各部分。 2．系统气密性检查 （1）缓冲储气罐的气密性检查： ① 用橡胶管将进气阀与压力泵、装置1接口与数字压力表分别连接，装置2接口用堵头封闭。 ② 整体气密性检查： a．将进气阀、平衡阀2打开，平衡阀1关闭（三阀均为顺时针关闭，逆时针开启）。启动压力泵加压至100Kpa-200Kpa，数字压力表的显示值即为压力罐中的压力值。 b．停止压力泵工作，关闭进气阀，并检查平衡阀2是否开启，平衡阀1是否完全关闭。观察数字压力表，若显示数字下降值在标准范围内（小于0.01Kpa/秒）,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。 c．微调部分的气密性检查：关闭平衡阀2，用平衡阀1调整微调部分的压力，使之低于压力罐中压力的 ，观察数字压力表，其显示数字变化值在标准范围内（小于±0.2Kpa/分），说明气密性良好。若显示压力值上升超过标准， 说明平衡阀2 泄漏；若显示压力值下降超过标准，说明平衡阀1泄漏。 （2）精密数字压力计的气密性检查 a．预压及气密性检查：继续将缓冲储气罐装置2接口用堵头封闭，用平衡阀 2缓慢加压至满量程，观察数字压力表显示值变化情况，若1分钟内显示值稳定，说明传感器及压力计本身无泄漏。确认无泄漏后，泄压至零，并在全量程反复预压2~3次，方可正式测试。 b．采零：泄压至零，使压力传感器与大气相通，按一下采零键，以消除仪表系统的零点漂移，此时LED显示“0000”。 注意：尽管仪表作了精细的零点补偿，但因传感器本身固有的漂移（如时漂）是无法处理的，因此，每次测试前都必须进行采零操作，以保证所测压力值的准确度。 3．饱和蒸气压的测定 仪表采零后连接实验系统，即将缓冲储气罐装置2接口与实验系统连接，此时实验系统的压力等于大气压的值减去仪表显示值。 当空气被排除干净，且体系温度恒定后，旋转平衡阀1缓缓放入空气，直至B、C管中液面平齐，关闭平衡阀1，记录温度与压力。然后，升高恒温槽温度3℃~5℃，当待测液体再次沸腾，体系温度恒定后，旋转平衡阀1放入空气使B、C管液面再次平齐，记录温度和压力。依次测定，共测6个值。 关机：先将实验系统泄压，再关掉电源开关(OFF)。 六 数据记录处理1. 自行设计实验数据记录表格，正确记录全套原始数据并填入演算结果。2. 以测得的蒸汽压对温度T作图。3. 由P－T曲线均匀读取10个点，列出相应的数据表，然后给出对的直线图，由直线斜率计算出被测液体在实验温度范围内的平均摩尔汽化热。4. 由曲线求得待测液体的正常沸点，并与文献值比较。七 实验注意事项1．减压系统不能漏气，否则抽气时达不到本实验要求的真空度。 2．抽气速度要合适，必须防止平衡管内液体沸腾过剧，致使B管内液体快速蒸发。 3．实验过程中，必须充分排除净AB弯管空间中全部空气，使B管液面上空只含液体的蒸气分子。AB管必须放置于恒温水浴中的水面以下，否则其温度与水浴温度不同。 4．测定中，打开进空气活塞时，切不可太快，以免空气倒灌入AB弯管的空间中。如果发生倒灌，则必须重新排除空气。 5. 使用真空泵时，特别是关真空泵时，一定要防止真空泵中的真空油被吸入大真空瓶中去，