液体饱和蒸汽压的测定实验报告(华南师范大学).docx

实验报告

学生姓名 学号

专业化学（师范） 年级班级

课程名称物理化学实验 实验项目液体饱和蒸汽压的测定

实验类型□验证□设计□综合 实验时间2020年11月7日

指导老师左晓希 实验评分

一、实验目的

1.明确纯液体饱和蒸汽压的概念及其与温度的关系，加深对克劳修斯-克拉贝龙(Clausius-Clapeyron)方程式的理解。

2.掌握静态法(亦称等位法)测定纯液体饱和蒸汽压的原理及方法，学会用图解法求纯液体的平均摩尔汽化热和正常沸点。

3.了解数字式低真空侧压仪，熟悉常用气压计的使用及校正的方法，初步掌握真空实验技术。

二、实验原理

在一定温度下，纯液体与其自身的蒸气达到气液平衡时，蒸气的压力称为该温度下该液体的饱和蒸气压，简称蒸气压。蒸发1mol液体所吸收的热量称为该温度下该液体的摩尔汽化热。将蒸气视为理想气体，饱和蒸气压和温度的关系可用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示：

dlnp

式中，T为热力学温度，K；p为纯液体在温度T时的饱和蒸气压，Pa；△vapHm为纯液体在温度T时的摩尔汽化热，J/mol；R为摩尔气体常数，8.314J/(mol·K)。

在温度变化范围不大时，可把△vapHm视为常数，表示此温度范围内的平均摩尔汽化热。将式①积分得

ln

用lnp对1/T作图，得一条直线，直线的斜率为：

m=

于是，有

?

由此可见，测得一组不同温度下纯液体的饱和蒸气压值，可求得该温度范围内该纯液体的平均摩尔汽化热△vapHm。

当液体的饱和蒸气压等于外界压力时，液体沸腾，此时的温度即为该液体的沸点。当外压为latm(101325Pa)时，液体的沸点称为正常沸点。测定液体饱和蒸气压的具体方法很多，本实验采用静态法测定纯水的饱和蒸气压，实验装置如图3-11所示。等压计（又称平衡管）由三个相连的玻璃球A、B、C组成．图中A球中贮存待测液体（纯水），B球和C球间用U形管连通，也装上适量的纯液体（纯水）。测量时，当U形管两边液面处于同一水平面时，表示U形管两边上方的气体压力相等，迅速记下此时的温度和压力，则A球中纯液体（纯水）的饱和蒸气压等于加在C管上面的外压。

二、仪器与试剂

液体蒸气压测定装置????????????1套

真空泵（共用）????????????????1台

纯水

100℃(1/10)水银玻璃温度计??????1根

三、实验步骤

(1)?装置仪器

从液体蒸气压测定装置中将等压计卸下，倒入少许纯水，倾倒等压计，并不断改变其倾斜度，使纯水由球C流经U形管、球B、最后到达A，反复上述操作次数，直至球A中装入2/3体积的纯水为止，将等压计竖直，向球c倒入纯水，至U形管两边处同一水平时，水面接近球B的底部为止，最后将等压计小心装回装置中。

将精密数字压力计的电源接通并打开，单位选择“mmHg”一挡，并在大气压条件下置零。

(2)?检查系统是否漏气

关闭直通活塞，开动真空泵，慢慢旋转三通活塞使系统与真空泵连通（旋转活塞时须用力均匀，速度缓慢，同时注视真空测压仪），抽气减压至压力计示数约为﹣400mmHg左右时，关闭三通活塞，使系统与真空泵、大气皆不相通。观察压力计示数，如果在3-5min内维持不变，则系统不漏气。否则，说明系统漏气，这时应仔细检查装置各个部分，特别注意检查各部分的连接处，设法排除漏气故障。

(3)?排除球A和球B间的空气

检查不漏气后，接通冷凝水，开启搅拌装置，将恒温槽温度调至40℃左右，继续抽气降压接近﹣701mmHg，此时AB弯管内的空气不断随蒸气经C管逸出，如此沸腾3-5min左右，可认为空气被排除干净。

(4)?不同温度下纯水饱和蒸气压的测定

当空气被排除干净，且体系温度恒定后，旋转活塞缓缓放入空气，直至B、C管中液面平齐，关闭直通活塞，记录温度与压力。从低温到高温依次测定，共测6组。最后打开直通活塞，关闭回流水、真空泵、电源。

四、实验记录及数据处理

①数据记录

室温：24.4℃大气压：1019.9hPa经温度校正后的大气压值（p大，校）：101585.2Pa

温度t/℃

温度T/K

1/TK-1

测压仪的示数/mmHg

测压仪的示数

/Pa

蒸气压p

/Pa

lnp

40

313.15

0.003193358

-701.2

-93483.984

8101.216

8.999769453

45

318.15

0.00314