饱和蒸气压的测定.pptVIP

关于饱和蒸气压的测定第1页，共25页，星期日，2025年，2月5日一、实验目的及要求1.学习静态法测定液体饱和蒸气压。2.用数字压力计测定不同温度下水的饱和蒸气压。3.使用克劳修斯—克拉佩龙关系式计算水的汽化热。4.掌握气压计、数字压力计和真空泵的使用方法。5.学习用origin7.5处理实验数据。第2页，共25页，星期日，2025年，2月5日二、实验原理在一定温度下与液体处于平衡状态时蒸气的压力称为该温度下液体的饱和蒸气压。 密闭于真空容器中的液体，在某一温度下有动能较大的分子从液相跑到气相，也有动能较小的分子由气相碰回液相。当二者的速率相等时，就达到了动态平衡，气相中的蒸气密度不再改变，因而有一定的饱和蒸气。第3页，共25页，星期日，2025年，2月5日液体的蒸气压是随温度而改变的，当温度升高时有更多的高动能的分子能够由液面逸出，因而蒸气压增大。当蒸气压与外界压力相等时，液体便沸腾。 外压不同时液体的沸点也就不同。我们把外压为101.325kPa时的沸腾温度定义为液体的正常沸点。液体的饱和蒸气压与温度的关系可用克劳修斯一克拉贝龙方程式表示；（1）第4页，共25页，星期日，2025年，2月5日 式中：p为液体在温度T时的饱和蒸气压； T为热力学温度； 为液体摩尔气化热（J.mol-1）； 在温度较小的变化范围内，可视为常数，积分（1）式可得：（2）由（2）式可知，若用lnp对1/T作图应得一直线，斜率m为；（3）或(4)第5页，共25页，星期日，2025年，2月5日测定液体饱和蒸气压的方法主要有以下三种：1．饱和气流法在一定温度和压力下通过一定体积已被待测液体所饱和的气流，用某物质完全吸收，然后称量吸收物质增加的重量，便可计算蒸气的分压，这个分压就是该温度下被测液体的饱和蒸气压。此法一般适用于蒸气压比较小的液体。2．静态法在某一温度下将被测液体放在一个密闭的体系中，直接测量其饱和蒸气压，此法一般适用于蒸气压比较大的液体。第6页，共25页，星期日，2025年，2月5日3．动态法利用当液体的蒸气压与外压相等时液体沸腾的原理，测定液体在不同外压时的沸点就可求出不同温度下的蒸气压。这些方法中以静态法准确性较高，即使蒸气压只有1333Pa(10mmHg)左右也可测定。静态法以等位计的两臂液面等高来观察平衡较灵敏。对较高温度下的蒸气压测定，由于温度难以控制而准确度较差。动态法的优点是对温度的控制要求不高，对于沸点低于100℃的液体，如四氮化碳、丙酮、氯仿、乙酸乙酯、乙酸等亦可达到一定的精确度。饱和气流法不仅可测液体的饱和蒸气压，亦可测定固态易挥发物质，如碘的蒸气压。它的缺点是通常不易达到真正的饱和状态，因此实测值偏低。故这种方法通常只用来求溶液蒸气压的相对降低。第7页，共25页，星期日，2025年，2月5日三、仪器和试剂如图1装置一套：包括玻璃恒温槽1套，冷阱1个，数字精密压力计1台，真空泵及附件1套。图1静态法液体饱和蒸气压测定装置第8页，共25页，星期日，2025年，2月5日四、实验步骤1.图1安装好实验装置2.精密数字压力计调试通电预热精密数字压力计10min左右，选择kPa为单位，且在系统通大气的情况下，调零。3.装样：将蒸馏水从加样口注入，关闭平衡阀1，打开进气阀和平衡阀2，启动真空泵抽气至压力计读数为-50kPa时停止抽气，关闭平衡阀2，打开平衡阀1，使乙醇冲入试样球A。如此反复操作，使乙醇充满试样球A2/3及液封U型管体积的1/2。第9页，共25页，星期日，2025年，2月5日4.检漏:开启冷却水，接通电源，使真空泵正常运转2min，关闭平衡阀1，打开进气阀和平衡阀2抽气，使系统减压至压力计读数为-50kPa后停止抽气，关闭进气阀和平衡阀2。此时系统处于真空状态。若压力计数值下降在标准范围内（0.01kPa/4s）即为正常。否则应检查原因，设法消除，至不漏气为止。5.测定:开启冷却水，调节恒温槽的温度稍高于室温（如25℃）作为实验起始温度，通电加热，A球内蒸馏水的温度随水浴的温度升高而升高。同时开启真空泵缓缓抽气，使A球内气体呈气泡一个一个地通过