纯液体饱和蒸气压

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3纯液体饱和蒸汽压的测定

3纯液体饱和蒸汽压的测定

实验二液体饱和蒸汽压的测定一、实验目的与要求:对液体饱和蒸汽压与温度的关系作实验上的研究。

根据建立起的经验方程式,求算液体的平均摩尔汽化热。

二、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。

三、实验原理:在封闭体系中,液体很快和它的蒸汽达到平衡。

这时的蒸汽的压力称为液体的饱和蒸汽压。

蒸发一摩尔液体需要吸收的热量,即为该温度下液体的摩尔汽化热。

它们的关系可用克拉贝龙~克劳修斯方程表示:(2-1)D H: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,D H可视为为常数(实际上D H与温度有关)。

积分上式得:(2-2)或 (2-3)常数,。

(3)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D H。

(2-4)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:在某一固定温度下直接测量饱和蒸汽的压力。

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。

本实验利用第二种方法。

此法基于在沸点时液体的饱和蒸汽压与外压达到平衡。

只要测得在不同外压下的沸点,也就测得在这一温度下的饱和蒸汽压。

四、仪器和药品:液体饱和蒸汽测定仪1套抽气泵1台福廷式压力计1支加热电炉1个搅拌马达1台1/10°C温度计2支五、装置简介:图2--1中,平衡管由三个相连通的玻璃球构成,顶部与冷凝管相连。

冷凝管与U形压力计6和缓冲瓶7相接。

在缓冲瓶7和安全瓶11之间,接一活塞9,用来调节测量体系的压力。

纯液体饱和蒸气压的测量

纯液体饱和蒸气压的测量

纯液体饱和蒸气压的测量一.目的要求1.明确纯液体饱和蒸气压定义和气液两相平衡概念,掌握克劳修斯-克拉贝龙方程。

2.用精密数字真空计测定不同温度下纯液体饱和蒸气压。

初步掌握真空实验技术。

3.学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化热和正常沸点。

二.基本原理一定温度下,与纯液体处于平衡态时的蒸气压力,称为该温度下的饱和蒸气压。

这里的平衡状态是指动态平衡。

在某一温度下,被测液体处于密闭真空容器中,表面层的液体分子逃逸成蒸气,同时蒸气分子因碰撞而凝结成液相,当两者速率相等时就达到了动态平衡,此时气相中的蒸气密度不再改变,因而具有一定的饱和蒸气压。

纯液体的蒸气压是随温度变化而变化的,它们之间的关系可用克劳修斯-克拉贝龙方(Clausius-Clapeyron)方程表示:2Pa]RT H dT p d mvap ∆=/*ln[ …………… (2-1)式中*p 为纯液体在温度T 的饱和蒸气压(Pa);mvap H ∆为液体摩尔气化热(J/mol);R 为气体常数(8.3145 11K mol J --⋅⋅)。

若温度变化的范围不大,m vap H∆可视为常数,可当作平均摩尔气化热。

将(2-1)式积分得:CRTH p mvap +-=∆Pa]/*ln[ …………… (2-2)式中C 为积分常数。

由(2-2)式可知,在一定温度范围内,测定不同温度下的饱和蒸气压,作T p /~]/*ln[1Pa 图可得一条直线。

由该直线的斜率可求得实验范围内液体的平均摩尔气化热。

当外压为101.325kPa 时,液体的蒸气压与外压相等时的温度称为该液体的正常沸点。

从图中也可以求正常沸点。

三.仪器与试剂饱和蒸气压实验装置 1套 数显恒温水浴 1套 DP-AF 精密数字压力计 1台 射流式真空泵 1台 无水乙醇 若干 精密控温仪 1套 小烧杯 1个 胶头滴管 1支四.实验步骤1.准备工作(主要为检查恒温水浴内各个部件是否可以正常工作):(1)检查U 型管和试液球间是否存在如图所示一段气体A ,若不存在请找老师。

纯液体饱和蒸汽压的测量

纯液体饱和蒸汽压的测量

视为系统密闭性良好。
1
5
三、测定不同温度下液体的饱和蒸汽压
1,转动活塞,使系统与大气相通。 2
开动右图2所示的搅拌,并将水浴加
热。加热至正常沸点之上约5C,
将平衡管中空气除净。
2,测定大气压下的沸点
c管中空气被除净后,让温度缓慢下
降,此时c管液面缓慢上升,当b管
与c管液面处于同一水平时,准确而
3
数字式气压计
1台
温度计
2支
磁力搅拌器
1台
真空泵1台电加热器1只数字式真空计 1台
环己烷(分析纯)
4
Ⅳ. 实验步骤
一、按照仪器装置图接好测量线路
见实验课本。
二、系统检漏
开启冷却水,接通电源,使
真空泵运转4~5min后, 如右
图1所示,缓慢调节活塞,
使系统减压至余压P60 KPa,
保持30秒,如果P 0.1KPa,
2
Ⅱ. 基本原理
饱和蒸汽压:在一定温度下,与纯液体处于平衡状态时的
蒸汽压力,称为该温度下的饱和蒸汽压。
纯液体的蒸汽压和温度关系如下:
d
ln{ p* /[ p]} dT

vapH m RT 2
温度范围变化不大时
ln{ p* /[ p]} vapHm C RT
3
Ⅲ. 仪器 试剂
蒸汽压测定装置 1套
纯液体饱和蒸汽压的 测量
─Saturated Vapor Pressure of Pure Liquids
Ⅰ. 目的要求
1,明确纯液体饱和蒸汽压的定义和气液两相平衡的概念, 深入了解纯液体饱和蒸汽压和温度的关系:克劳修斯─克 拉贝龙方程; 2,用数字式真空计测定不同温度下环己烷的饱和蒸汽压。 初步掌握低真空实验技术; 3,学会用图解法求被测液体在实验范围内的平均摩尔汽 化热和正常沸点。

纯液体饱和蒸汽压的测定

纯液体饱和蒸汽压的测定

纯液体饱和蒸汽压的测定数据处理一、原理在一定温度下,与纯液体处于平衡状态时的蒸气压力,称为该温度下的饱和蒸气压。

这里的平衡状态是动态平衡。

纯液体的蒸气压是随温度变化而改变的,它们的关系可以用克劳修斯—克拉贝龙方程表示:dlnp*/dT=ΔvHm/RT2 (1)式中p*代表纯液体温度T时的饱和蒸气压;T为热力学温度;ΔvHm为液体摩尔气化热。

温度变化不大时,ΔvHm可视为为恒值。

将(1)式积分得:lnp*=-ΔvHm/RT+C (2)在一定温度范围内,测定不同温度下的饱和蒸气压,以lnp*对1/T作图,可得一直线,由此直线的斜率可求出温度范围内ΔvHm的值。

当外压为标准大气压时,液体蒸气压与外压相等时的温度称为该液体的正常沸点。

二.数据处理测量的数据如上表,先用P*对T作图。

具体方法是:用鼠标选定第一行和第二行数据,选“插入”中的“图表”,或单击工具栏中的“图表”符号。

出现一个对话框,选择“标准类型”中的“XY散点图”,在出现的对话框上单击“完成”。

出现一个图表。

在图中右击,选择“添加趋势线”。

再在趋势线上右击,选择“趋势线格式”,出现一个对话框,在“类型”中选择““图案”可以选择趋势线的样式,在“选项”中选择显示公式,此功能十分有用,程,减少人工处理的误差。

出现的方程字体可以调节大小。

在空白处右击,选择“图以标出图表名称以及坐标轴代表的含义和单位,还可以选择网格线的格式。

在两个右击,可以调节坐标轴的刻度,字体大小等。

在输入x轴单位时,可以通过调节字效果。

最后做出的图如下:图1 P*-T图由方程均匀取十组数T和P*的值,并求出对应的1/T和lnP*。

可以利用Excel的计方法是:在一行输入十个均匀的数据T,例如在第四行,在第五行输入公式=0.0238e0.0409为对应T值的位置,如B4,另外,指数幂需要用“插入”中的EXP函数。

最后公式“=0.0238*EXP(0.0409*B4)”用鼠标拖动,求出其他值。

物化实验——纯液体饱和蒸汽压的测定

物化实验——纯液体饱和蒸汽压的测定

实验四纯液体饱和蒸气压的测定一、目的要求1.明确液体饱和蒸气压的概念,了解纯液体饱和蒸气压与温度的关系——克劳修斯-克拉佩龙方程式。

2.掌握用平衡管法测定不同温度下乙醇饱和蒸气压的方法,并利用图解法求其平均摩尔蒸发焓和正常沸点。

二、基本原理在一定温度下,气液平衡时的蒸气压叫做饱和蒸气压,简称蒸气压。

纯液体的饱和蒸气压只是温度的函数,温度升高,其饱和蒸气压会增大。

当饱和蒸气压等于外压时,该液体开始沸腾。

本实验测定一系列不同温度下乙醇的饱和蒸气压。

在某一温度下,1摩尔液体转化为蒸汽的焓变为该液体在该温度下的摩尔蒸发焓Δv H m ,Δv H m 随温度而变化。

蒸气压随温度的变化率服从克拉佩龙方程:v m m,g m,L d d ()H p T T V V ∆=- (3-1) 式中:Δv H m 为摩尔蒸发焓,V m,g 为气体的摩尔体积,V m,L 为液体的摩尔体积。

和气体的体积相比较,液体的体积可以忽略,若再把气体看作理想气体,则(3-1)式可变换为:()v m2d ln Pa d p H T RT ∆= (3-2)上式称为克劳修斯-克拉佩龙方程式。

若在不大的温度间隔内,摩尔蒸发焓可以近似地看作常数,则上式积分可得:v m 212111ln()H p p R T T ∆=-- (3-3) 或()v mln Pa H p B RT∆=-+ (3-4) ()ln Pa Ap B T=-+ (3-5)式中R 为摩尔气体常数,B 为积分常数,A =Δv H m /R ,由(3-5)式可知,()ln Pa p 与1/T 是直线关系,直线的斜率为-A 。

若能得到直线的斜率,则由A =Δv H m /R 可求出平均摩尔蒸发焓Δv H m 。

本实验采用静态法测定乙醇的饱和蒸气压,即在不同温度下直接测量乙醇的蒸气压或在不同外压下测定乙醇的沸点。

具体的实验方法为平衡管法,装置如图1所示。

平衡管A 球内装待测液体,当A 球的液面上纯粹是待测液体的蒸气,且B 管与C 管的液面处于同一水平面时,则表示C 管液面上的蒸气压(即A 球液面上的蒸气压)与加在B 管液面上的外压相等。

实验四纯液体饱和蒸汽压的测定

实验四纯液体饱和蒸汽压的测定

实验四-纯液体饱和蒸汽压的测定实验四纯液体饱和蒸汽压的测定一、实验目的1.理解饱和蒸汽压的概念及物理意义。

2.掌握饱和蒸汽压测定的基本原理和方法。

3.学习使用蒸汽压测定仪,提高实验技能。

4.观察并理解饱和蒸汽压与温度的关系。

二、实验原理饱和蒸汽压是指一定温度下,纯液体与其蒸气达到动态平衡时的蒸汽分压强。

当液体的温度升高时,其分子运动加剧,动能增加,使得液体分子蒸发到其蒸气中的速率增加,而当蒸气中的分子凝结到液体表面时,也形成了一定的阻碍。

当这两个过程达到平衡时,液体的蒸汽压力保持在一个固定值,即为饱和蒸汽压。

在一定的压力下,随着温度的升高,液体的饱和蒸汽压也会升高。

根据这个原理,我们可以利用温度与饱和蒸汽压的关系,通过测定不同温度下的饱和蒸汽压,绘制出饱和蒸汽压随温度变化的曲线,从而得到液体饱和蒸汽压与温度的关系。

三、实验步骤1.准备好实验所需的仪器和试剂,包括纯液体、温度计、真空泵、压力计、蒸馏瓶等。

2.将蒸馏瓶置于恒温水浴中,使液体温度保持恒定。

将压力计连接到蒸馏瓶的侧口,记录压力读数。

3.在恒定的温度下,通过真空泵缓慢降低蒸馏瓶内的压力,使液体逐渐蒸发。

在每个较低压力下保持几分钟以建立饱和蒸汽压。

4.逐渐提高压力,记录每个压力下的温度值,直到压力不再升高,即可停止实验。

5.根据实验数据绘制出饱和蒸汽压随温度变化的曲线。

四、数据分析1.对于每一个压力和温度值,我们可以计算其对应的饱和蒸汽压。

例如,当温度为T1时,压力P1下的饱和蒸汽压为P1(T1);当温度为T2时,压力P2下的饱和蒸汽压为P2(T2),以此类推。

2.将所有压力和温度下的饱和蒸汽压数据整理成表格,便于观察和分析。

3.使用Excel或其他绘图软件将表格中的数据转化为图形,绘制出饱和蒸汽压与温度的关系曲线。

五、实验结论通过本次实验,我们成功地测量了纯液体在不同压力和温度下的饱和蒸汽压数据,并绘制出了饱和蒸汽压与温度的关系曲线。

通过对比不同条件下(例如不同压力、不同温度)的饱和蒸汽压数据,可以发现纯液体的饱和蒸汽压与温度存在明显的相关性:随着温度的升高,饱和蒸汽压也相应增加;反之亦然。

物化实验报告_纯液体饱和蒸气压的测定

物化实验报告_纯液体饱和蒸气压的测定

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

2.掌握静态法测定纯液体饱和蒸汽压的原理及方法,并学会用图解法求纯液体的平均并学会由图解法求其平均摩尔气化热和正常沸点。

3.了解数字式低真空侧压仪=,熟悉常用的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(距离临界温度较远时),纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压,简称为蒸气压。

蒸发一摩尔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:式中,R为摩尔气体常数;T为热力学温度;Δvap H m为在温度T时纯液体的摩尔气化热。

在温度变化范围不大时,Δvap H m可以近似作为常数,积分上得:由此式可以看出,以ln p对作图,应为一直线,直线的斜率为m= ,由斜率可求算液体的Δvap H m=-Rm当液体的饱和蒸汽压登月外界压力时,液体沸腾,此时的温度即为该液体的沸点,当外压为1atm(1.01325kPa)时,液体的沸点成为正常沸点。

测定液体饱和蒸气压的方法很多。

本实验采用静态法,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。

实验所用仪器是纯液体饱和蒸气压测定装置,如图Ⅲ-3-1所示。

平衡管由A球和U型管B、C组成。

平衡管上接一冷凝管5,以橡皮管与压力计相连。

A 内装待测液体,当A球的液面上纯粹是待测液体的蒸气,而B管与C管的液面处于同一水平时,则表示B管液面上的(即A球液面上的蒸气压)与加在C管液面上的外压相等。

此时,体系气液两相平衡的温度称为液体在此外压下的沸点。

用当时的大气压减去压力计两水银面的高度差,即为该温度下液体的饱和蒸气压。

四、实验步骤1.将纯水倒入等压计中(这部分已由老师装置完毕)检查U形管两边处于同一水平,水面接近B球底部位置。

物化实验报告_纯液体饱和蒸气压的测定

物化实验报告_纯液体饱和蒸气压的测定

物化实验报告_纯液体饱和蒸气压的测定目录一、实验目的 (2)1. 了解饱和蒸气压的概念及其在物理化学中的重要性 (2)2. 学会使用液体饱和蒸气压测定仪进行实验操作 (3)3. 分析实验数据,计算纯液体的饱和蒸气压 (4)二、实验原理 (4)1. 饱和蒸气压是指在一定温度下,液体与其上方的蒸汽达到动态平衡时,蒸汽所具有的压力52. 纯液体的饱和蒸气压可以通过克劳修斯方程式计算得出 (5)3. 实验通过测量液体在一定温度下的蒸发量,结合已知的液体质量和温度,计算出饱和蒸气压6三、实验仪器与试剂 (7)1. 液体饱和蒸气压测定仪 (7)2. 玻璃器皿 (8)3. 温度计 (9)4. 蒸馏水或待测液体 (9)5. 实验室安全防护用品 (10)四、实验步骤 (11)1. 准备实验器材,确保设备正常运行 (12)2. 根据待测液体的性质,设置实验温度 (13)3. 将液体倒入测定仪的蒸发皿中,注意不要超过最大刻度 (14)4. 连接好实验装置,打开电源,开始加热 (14)5. 观察蒸发皿内的液体变化,记录蒸发量、液体质量和温度 (15)6. 当液体蒸发完毕后,关闭电源,停止加热 (16)7. 根据实验数据,计算纯液体的饱和蒸气压 (17)五、实验数据记录与处理 (18)1. 记录实验过程中的蒸发量、液体质量和温度数据 (18)2. 将数据整理成表格,便于后续分析 (19)3. 利用克劳修斯方程式计算纯液体的饱和蒸气压 (19)六、实验结果与分析 (20)1. 展示实验数据,分析纯液体饱和蒸气压的变化趋势 (20)2. 与其他已知数据进行对比,验证实验结果的准确性 (21)3. 分析影响实验结果的因素,提出改进建议 (22)七、实验总结与讨论 (23)1. 总结实验过程,回顾实验要点 (24)2. 讨论实验中遇到的问题和解决方法 (25)3. 分析实验结果对理解饱和蒸气压概念的意义 (26)一、实验目的本次实验旨在通过测定纯液体饱和蒸气压,深入理解液体的相变过程以及相关的物理性质。

纯液体饱和蒸汽压的测定-文档资料

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五、数据处理
(1)数据记录 1,记录实验前后的室温及大气压 2.记录数字式温度压力计的读数t和Δp。 (2)数据处理 1、做p -T图,计算出乙醇的正常沸点。 2、做Inp-1/T图,利用直线斜率求出乙醇 在此温度区间的平均摩尔蒸发焓。
六、注意事项
1. 在体系抽空后,先保持一段时间,待空 气排净后,方可继续做下面的实验。
纯液体饱和蒸汽压的测定
段婉璐 北京石油化工学院
一、实验目的
1. 明确液体饱和蒸汽压的概念 2.掌握用平衡管法测定不同温度下乙醇
饱和蒸汽压的方法 3.了解纯液体饱和蒸汽压与温度的关系服从
克劳修斯-克拉佩龙方程式。并求其平均 摩尔蒸发焓和正常沸点。
二、实验原理
气-液平衡共存时的压力称为液体的饱和蒸气压。
m
R
V玻璃 球a、b和c组成。a球中储存有待 测液体,b、c球中的待测液体在 底部用玻璃管连通。当a、b球的 上部纯粹是待测液体的蒸气,b 球与c球之间的管中液面在同一 水平时,则表示加在b管液面上 的蒸气压与加在c管液面上的外 压相等。
2. 实验结束后,必须先将体系放空,再关 闭真空泵,否则可能使真空泵中的水倒 灌入系统。
3. 减压的Δp = 6~7 kP。
思考题
1、2
外压=101.325kPa时的沸点则为该液体的正常沸点。
纯液体的饱和蒸汽压与温度的关系服从克-克方程
d ln p dT
Vap
H
m
RT 2
如果温度改变区间不大,则可把
Vap
H
m
视作常数将
上式积分得:
ln
P
Vap
H
m
C
RT

对 1 作图,即得一直线,其斜率应为:

纯液体饱和蒸汽压的测定——静态法(华南师范大学物化实验)精选全文

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精选全文完整版可编辑修改华南师范大学实验报告纯液体饱和蒸汽压的测定——静态法一、实验目的(1)理解克劳修斯-克拉贝龙方程,掌握饱和蒸汽压的概念,清楚纯液体饱和蒸汽压与温度的关系。

(2)学会用静态法测定纯液体饱和蒸汽压,掌握其原理和方法,并懂得用图解法求纯液体的平均摩尔汽化热和正常沸点。

(3)学会使用数字式真空测定仪和气压计。

二、实验原理2.1饱和蒸汽压与温度的关系纯液体的饱和蒸汽压指的是在一定的温度条件下,纯液体与其自身的蒸汽达到平衡时的蒸汽压力。

我们将蒸汽看做理想气体,则可用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示饱和蒸汽压与温度的关系:①式中,T为热力学温度,单位为K;p为纯液体在温度T时的饱和蒸汽压,单位为Pa;Δvap H m为纯液体在温度T时的摩尔汽化热,单位为J/mol;R为摩尔气体常数,其值为8.314J/(mol·K)。

在40℃~70℃范围内,我们可以把Δvap H m看做常数,将①式积分可得用lnp对1/T作图,得到一条直线,斜率为则可得Δvap H m= -Rm ④因此当测得一组不同温度下纯液体的饱和蒸汽压值时,可求得该温度范围内该纯液体的平均摩尔汽化热Δvap H m。

2.2正常沸点当液体的饱和蒸汽压等于外界压力时,液体沸腾,此时的温度即为该液体的沸点。

当外压为1atm(101325Pa)时,液体的沸点称为正常沸点。

2.3静态法测定纯水的饱和蒸汽压原理如图1的实验装置图所示所示,等压计由三个相连的玻璃管A、B、C组成,A中贮存的是本次实验的待测液体纯水,B管和C管则用U形管连通。

B、C管内也装有纯水。

测量时,当U形管两边的液面在同一水平面时,表示U形管两边上方的气体压力相等。

A管中纯水的饱和蒸汽压即等于C管上面所加的外压,此时要迅速记录下温度和压力。

图1.液体饱和蒸汽压测定装置图在测量前,我们在大气压条件下对仪器实施了置零操作,在测量时测压仪所显示的示数为相对大气压的差值。

因此,我们要用大气压值加上测压仪的示数,才可以得到对应温度下的实际饱和蒸汽压值。

实验四-纯液体饱和蒸汽压的测定

实验四-纯液体饱和蒸汽压的测定

实验四-纯液体饱和蒸汽压的测定实验四 纯液体饱和蒸汽压的测定一、实验目的1. 掌握用静态法测定乙醇在不同温度下的饱和蒸汽压。

2. 学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔汽化热与正常沸点。

二、实验原理在一定温度下,与纯液体处于平衡状态时的蒸气压力,称为饱和蒸气压这里的平衡状态是指动态平衡。

在某一温度下,被测液体处于密闭真空容器中,液体分子从表面逃逸而成蒸气,蒸气分子又会因碰撞而凝结成液相,当两者的速率相同时,就达到了动态平衡,此时气相中的蒸气密度不再改变,因而具有一定的饱和蒸气压。

当液体处于沸腾状态时,其上方的压力即为其饱和蒸气压。

温度不同,分子从液体逃逸的速度不同,因此饱和蒸气压不同。

饱和蒸气压与温度的关系可用克-克方程来表示:2ln{p }vap m H d dT RT *∆= (2-1)式中 p *——液体在温度T 时的饱和蒸气压,Pa ;T ——热力学温度,K ;Δvap H m ——液体的摩尔汽化热,J ·mol -1;R ——摩尔气体常,8.314 K -1·mol -1。

如果温度的变化范围不大,Δvap H m 视为常数,可当作平均摩尔汽化热。

对式(2-1)进行积分得:ln vap m H p C RT *-∆=+(2-2) 式中c 为积分常数,此数与压力p *的单位有关。

此式表示在一定温度范围内,液体饱和蒸气压的对数值与温度的倒数成正比。

如果测定出液体在各温度下的饱和蒸气压,以 lnp * 对 1/T 作图,可得一条直线,根据直线斜率可求出液体的平均摩尔汽化热。

当外压为101.325kPa 时,液体的蒸气压与外压相等时的温度称为该液体的正常沸点。

在图中,将该直线外推到压力为常压时的温度,即为液体的正常沸点。

测定液体饱和蒸气压的方法有三种,分别为动态法、静态法和饱和气流法。

动态法是指在连续改变体系压力的同时测定随之改变的沸点;静态法是指在密闭体系中改变温度而直接测定液体上方气相的压力;饱和气流法是在一定的液体温度下,采用惰性气体流过液体,使气体被液体所饱和,测定流出的气体所带的液体物质的量而求出其饱和蒸气压。

纯液体饱和蒸汽压的测量实验报告完整版

纯液体饱和蒸汽压的测量实验报告完整版

纯液体饱和蒸汽压的测量实验报告HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】一、目的要求1. 明确纯液体饱和蒸气压的定义和汽液两相平衡的概念,深入了解纯液体饱和蒸气压与温度的关系公式——克劳修斯-克拉贝龙方程式。

2. 用数字式真空计测量不同温度下环己烷的饱和蒸气压。

初步掌握真空实验技术。

3. 学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化热与正常沸点。

二、实验原理通常温度下(距离临界温度较远时),纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称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。

液体的蒸气压随温度而变化,温度升高时,蒸气压增大;温度降低时,蒸气压降低,这主要与分子的动能有关。

当蒸气压等于外界压力时,液体便沸腾,此时的温度称为沸点,外压不同时,液体沸点将相应改变,当外压为1atm (101.325kPa )时,液体的沸点称为该液体的正常沸点。

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为:2mvap d ln d RTH T p ∆= 式中,R 为摩尔气体常数;T 为热力学温度;m H vap ∆为在温度T 时纯液体的摩尔气化热。

假定m H vap ∆与温度无关,或因温度范围较小,m H vap ∆可以近似作为常数,积分上式,得:C TR H p +⋅∆-=1ln m vap其中C 为积分常数。

由此式可以看出,以ln p 对1/T 作图,应为一直线,直线的斜率为vap mH R∆-,由斜率可求算液体的vap m H ∆。

三、仪器、试剂蒸气压测定装置 1套 循环式真空泵 1台精密数字压力计 1台 数字控温仪 1只无水乙醇(分析纯)四、实验步骤1.读取室内大气压2.安装仪器:将待测液体(本实验是无水乙醇)装入平衡管,之后将平衡管安装固定。

3.抽真空、系统检漏4排气体:先设定温度为20℃,之后将进气阀打开,调压阀关闭,稳定后,关闭进气阀,置零,打开冷却水,同时打开真空泵和调压阀(此时调压阀较大)。

纯液体饱和蒸汽压的测定

纯液体饱和蒸汽压的测定

纯液体饱和蒸汽压的测定实验学时:4实验类型:(验证)实验要求:(必修)一、目的要求:1、掌握用静态法(亦称等位法)测定纯液体在不同温度下蒸气压的原理,进一步理解纯液体饱和蒸气压与温度的关系。

2、学会测定不同温度下无水乙醇的饱和蒸汽压,并掌握真空泵、恒温槽及气压计的使用。

3、学会用图解法并根据克拉贝龙-克劳修斯方程求所测温度范围内无水乙醇的平均摩尔汽化热及正常沸点。

二、实验原理:液体饱和蒸汽压的测量方法主要有三种:A、静态法:在某一固定温度下直接测量饱和蒸汽的压力。

B、动态法:在不同外部压力下测定液体的沸点。

C、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。

在通常温度下(距离临界温度较远时),纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压,简称为蒸气压。

蒸发一摩尔液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。

液体的蒸气压随温度而变化,温度升高时,蒸气压增大;温度降低时,蒸气压降低,这主要与分子的动能有关。

当蒸气压等于外界压力时,液体便沸腾,此时的温度称为沸点,外压不同时,液体沸点将相应改变,当外压为pθ(101.325kPa)时,液体的沸点称为该液体的正常沸点。

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:式中,R为摩尔气体常数;T为热力学温度;Δvap H m为在温度T时纯液体的摩尔气化热。

假定Δvap H m与温度无关,或因温度范围较小,Δvap H m可以近似作为常数,积分上式,得:Aln p B=-+T或Aln p BT=-+vap mH Rm ∆=-式中:B为积分常数。

从上式可知:若将lnp对1/T作图应得一直线,斜率m=-A=-Δvap H m/R由此可得Δvap H m=-mR。

同时从图上可求出标准压力时的正常沸点。

本实验采用静态法以等压计在不同温度下测定无水乙醇的饱和蒸气压。

在一定温度下,若等压计(也叫平衡管)小球液面上方仅有被测物质的蒸气,那么U形管右支管液面上所受压力就是其蒸气压。

10-3--纯液体饱和蒸汽压的测定

10-3--纯液体饱和蒸汽压的测定

纯液体饱和蒸汽压的测定一、 实验目的1、 用平衡管测定不同温度下液体的饱和蒸汽压。

2、了解纯液体的饱和蒸汽压与温度的关系即克劳修斯-克拉贝龙方程式的意义,并学会由图解法求其平均摩尔汽化热和正常的沸点。

掌握用静态法测定液体饱和蒸汽压的操作方法,了解真空泵,恒温槽,气压计的使用及注意事项。

二、 实验原理在通常温度下(距离临界温度较远时),纯液体与其蒸气达到平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸汽压,简称为蒸气压。

蒸发一摩尔液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔汽化热。

液体的蒸汽压随温度而变化,温度升高时,蒸气压增大,否则反之,这主要是与分子的动能有关。

当蒸汽压等于外界压力时,液体变沸腾,此时的温度称为沸点。

液体的饱和蒸汽压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示:2*RT H p dT dp m vap ∆=,因温度范围小时,ΔvapH*m可以近似作为常数,将上式积分得:C RT H p p m vap +∆-=*][ln 作])/[ln(p p ~1/T 图,得一直线,斜率为 R H m*vap ∆-由斜率可求算液体的ΔvapH*m 。

测定饱和蒸汽压的方法很多本实验采用的静态法,是指在某一温度下,直接测量饱和蒸汽压。

此法一般适用蒸气压比较大的液体。

实验所用设备如上在改善一下即为我们实验所用设备.当时的大气压减去数字压力计的读数(压力差),即为该温度下液体的饱和蒸汽压。

三、实验仪器与试剂纯液体饱和蒸汽压测定装置1套;真空泵1台;数字压力计1台;数字温度计;蒸馏水;95%无水乙醇。

四、实验步骤1、装置仪器2、系统气密性检查,将缓冲瓶与大气连通,加热大烧杯中的水。

沸腾后继续煮沸5~10分钟以驱赶空气。

3、饱和蒸汽压的测定当空气被排干净,且体系温度恒定后,旋转直通活塞缓缓放入空气,直到AB管液面平齐,关闭直通活塞,记录温度与压力。

然后恒温槽温度升高5℃,当待测液体再次沸腾,体系温度恒定后,放入空气使AB管液面再次平齐,记录温度与压力。

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纯液体饱和蒸气压
姓名:黄琳学号:20105051240
班级:2010级化学(2)班指导老师:杨术民
一﹑实验目的
1.明确纯液体饱和蒸汽压和蒸汽压的概念及其与温度的关系,加深对劳修斯-克拉贝龙(Clausius-Clapeyron)方程式的理解。

2.用数字式真空计测定不同温度下异丙醇的饱和蒸气压。

出不掌握低真空实验技术;
3.学会用绘图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔汽化热与正常沸点。

二﹑实验原理
在通常温度下(距离临界温度较远时),纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压,简称为蒸气压。

蒸发一摩尔液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。

液体的蒸气压随温度而变化,温度升高时,蒸气压增大;温度降低时,蒸气压降低,这主要与分子的动能有关。

当蒸气压等于外界压力时,液体便沸腾,此时的温度称为沸点,外压不同时,液体沸点将相应改变,当外压为pø(101.325kPa)时,液体的沸点称为该液体的正常沸点。

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) [1]
式中,R为摩尔气体常数;T为热力学温度;Δvap H m为在温度T时纯液体的摩尔气化热。

假定Δ
vap H
m
与温度无关,或因温度范围较小,Δ
vap
H
m
可以近似作为常数,积
分上式,得:
(2)
其中C为积分常数。

由此式可以看出,以ln p对作图,应为一直线,直
线的斜率为,由斜率可求算液体的Δ
vap H
m 。

测定液体饱和蒸气压的方法很多。

本实验采用静态法,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。

实验所用仪器是纯液体饱和蒸气压测定装置,如图Ⅲ-3-1所示。

平衡管由A球和U型管B、C组成。

平衡管上接一冷凝管5,以橡皮管与压力计相连。

A内装待测液体,当A球的液面上纯粹是待测液体的蒸气,而B管与C管的液面处于同一水平时,则表示B管液面上的(即A球液面上的蒸气压)与加在C管液面上的外压相等。

此时,体系气液两相平衡的温度称为液体在此外压下的沸点。

用当时的大气压减去压力计两水银面的高度差,即为该温度下液体的饱
和蒸气压。

纯液体饱和蒸气压测定装置图
1.恒温水浴;
2.温度计;
3.搅拌;
4.平衡管;
5.冷凝管;
6.水银压力计;
7.缓冲
瓶;8.进气活塞;9.三通活塞;10.安全瓶。

三﹑实验仪器及试剂
蒸汽压测定装置:1套真空泵:1台数字式气压计:1台电加热器:1只温度计:两只数字式真空计:1台磁力搅拌器:1台异丙醇(分析纯)四﹑实验步骤
1.装置仪器
将待测液体装入平衡管中,A球约2/3体积,B和C球各1/2体积,然后按图装妥各部分。

(这部分已由老师装置完毕)
2.系统气密性检查
关闭活塞8,旋转三通活塞9使系统与真空泵连通,开动真空泵,抽气减压至汞压力计两臂汞面压差为-53kPa(400mmHg)时,关闭活塞9,使系统与真空泵、大气皆不通。

观察U型汞压力计的一臂汞面高度,如汞面高度能在3分钟内维持不变,则表明系统不漏气。

否则应逐段检查,消除漏气原因。

3.排除AB弯管空间内的空气
AB弯管空间内的压力包括两部分:一是待测液的蒸气压;另一部分是空气的压力。

测定时,必须将其中的空气排除后,才能保证B管液面上的压力为液体的蒸气压,排除方法为:先将恒温槽温度调至29o C(一般比室温高2℃左右)接通冷凝水,抽气降压至液体轻微沸腾,此时AB弯管内的空气不断随蒸气经C管逸出,如此沸腾数分钟,可认为空气被排除干净。

4.饱和蒸气压的测定
当空气被排除干净,且体系温度恒定后,打开活塞8缓缓放入空气(切不可太快,以免空气倒灌入AB弯管中,如果发生空气倒灌,则须重新排除空气),直至B管、C管中液面平齐,关闭活塞8,立即记录此时的温度与压力差(如果放入空气过多,C管中液面低于B管的液面,须再缓慢抽气,再调平齐)。

然后,将恒温槽温度升高4℃,因温度升高后,液体的饱和蒸气压增大,液体会不断沸腾。

为了避免B、C管中液体大量蒸发,应随时打开活塞8缓缓放入少量空气,保持 C管中液面相对平静。

当体系温度恒定后,再次放入空气使B、C管液面平齐,记录温度和压差。

然后依次每升高5℃,测定一次压差,总共测5个值。

(即30 o C -65o C)
五﹑实验记录和数据处理
1、记录:将测得数据计计算结果列表:
温度:396k 大气压:100.84kPa
2、根据实验数据作出lgP—1/T图,求出纯水的正常沸点T。

正常
纯水的正常沸点为在一个大气压下,即101.325kPa 下的沸点。

由上面的回归方程可知,
T 正常=377.77K=104.62o C
3、根据直线的斜率,求纯水在实验温度区内的平均摩尔汽化热△vap H m △vap H m =-Rm=37.11KJ
4、计算T 正常、△vap H m 的相对误差,并对数据结果进行讨论。

T 正常相对误差E t =(377.77-373.15)/373.15×100%=1.24% △vap H m 相对误差E t =(37.11-40.63)/40.63×100%=-8.65% 六﹑讨论与思考
1.压力和温度的测量都有随机误差,试导出△vap H m 的误差传递表达式。

答:由 H=U+PV 可得,
→ dH=dU+PdV+VdP
→ dH=( U/ T)V dT+( U/ V)TdV+pdV+Vdp
→ ΔVHm=( U/ T)VΔT+VΔp
2.用此装置,可以很方便地研究各种液体,如苯,二氯已烯,四氯化碳,水,正丙醇,异丙醇,丙酮和乙醇等,这些液体中很多是易燃的,在加热时应该注意什么问题?
答: 加热时,易燃物体不应靠得太近发热器,拿取药品时,应避免把它撒在发热器上,当用这些
药品时,应把它盖好放置. 加热时,应该缓慢加热,并且细心控制温度,使溶液的温度不能超
过待测液的着火点,同时a,c管的液面上方不宜有空气(或氧气)存在,此外温度变化采用
逐渐下降方式。

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