液体饱和蒸汽压测定
液体饱和蒸汽压的测定
液体饱和蒸汽压的测定摘要：本实验采取动态法，通过测定在不同外部压力下液体的沸点来确定不同温度条件下液体的饱和蒸汽压同温度的关系。
根据实验结果对克拉贝龙—克劳修斯方程进行了验证，并由此方程计算出液体的平均摩尔汽化热。
Abstract: In this experiment, wedetermined the boiling pointof liquid under different exterior pressures in order to make sure therelationship of saturated vapor pressuresand temperature, by using ‘DynamicMethod’. According to the result, we validate Clapeyron-ClausuisEquation, and then calculated the molar heat of vaporization of liquidr.关键词：沸点饱和蒸汽压摩尔汽化热克拉贝龙—克劳修斯方程1.前言在封闭体系中，当液相的蒸发速度与相应气相的凝聚速度相等时，体系达到动态平衡，此时的蒸气压为该温度下的饱和蒸气压，液体的饱和蒸气压等于外压时的温度为液体的沸点，因此沸点是随外压变化的，当外压为101325Pa时，称之为正常沸点。
每蒸发1mol液体所需的热量称该温度下的摩尔汽化热。
克拉贝龙-克劳修斯方程描述了饱和蒸气压，温度与摩尔汽化热之间的关系：d d vap mln p THRT =∆2它是克拉贝龙方程式的简化形式，可以根据该式测定液体的饱和蒸气压。
饱和蒸汽压是液体工质最基本的物性参数之一, 是化工、生产、科研、设计过程中的重要基础数据，所以掌握通常测量饱和蒸气压的方法具有很大的实际意义。
液体饱和蒸汽压的测量方法主要有三种：静态法，动态法和饱和气流法。
动态法是指在不同外界压力下, 测定液体的沸点, 又称沸点法。
液体饱和蒸汽压的测定
1 引言
本实验采用乙醇作为待测液体，利用等压装置指示气压平衡状态，通过克劳修斯-克拉贝龙（ClausiusClapeyron）方程，求出待测温度范围内的平均摩尔蒸发焓及正常沸点。 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。蒸发 1mol 液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔汽化热。在其他条件一定的情况下，液体 的蒸气压随温度变化，温度升高，蒸气压增大；温度下降，蒸气压降低。当外压为标准压力时，液体的沸 点称为标准沸点。 设在一定的压力和温度下，某物质的两个相呈平衡。若温度改变 dT，相应的压力改变 dp 后，两相仍 呈平衡。根据在等温、等压下平衡时△G=0 的条件，我们可以得到 G1 = G2[1]。 因为 G1 = G2，所以 dG1 = dG2 又根据热力学的基本公式，dG = −SdT + Vdp 得 −S1dT +V1dp = −S2dT + V2dp 即 ������������ ������ − ������ △ ������ = = ������������ ������ − ������ ������ △ ������ 对于气-液两相平衡，设有 1mol 物质发生了相的变化，则 △ ������ ������������ = ������������ ������ △ ������ 若假定△ ������ 与温度无关，或因温度变化范围很小，△ lnp = − △ ������ ������ 可作为常数。积分上式，得 1 ∙ + ������ ������ ������ 其中 C 为积分常数，我们可以通过本实验中得到的 6~7 组 p~T 数据,求出 lnp 和 1/T，然后作图得到一 条直线，将标准压力 p0=101.325kPa 代入到直线中即可求得标准沸点。
液体饱和蒸汽压的测定
实验五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。
饱和蒸汽压与温度的关系二、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：dlnp/dTt=Δvap H m/RT2 (1)ΔHm：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，ΔH可视为为常数（实际上ΔH与温度有关）。
积分上式得：lnp=A’-ΔH m/RT (2)或logP=A-B/T (3)常数A=A’/2.303 ，B=Δvap H m/2.303RT 。
(3)式表明logP与1/T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 m。
ΔH m=2.303RB (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℃温度计2支。
液体饱和蒸汽压的测定
若用lnp对1/T作图应得一直线，斜率m为：
m vap Hm
2.303R
则 vap Hm 2.303Rm
2. 饱和蒸气压数据的获取
球a中盛有被测液体，U 形管bc部分以被测液体作 为封闭液。
2. 饱和蒸气压数据的获取
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。
蒸汽压差( pa)
)
lnp
35 308 0.003247
40 313 0.003195
45 318 0.003145
50 323 0.003096
55 328 0.003049
60 333 0.003003
作业
由上表数据绘制出logp-1/T直线图，根据线性方 程求出直线的斜率，由斜率算出乙醇在此温度 下的平均摩尔汽化焓，与文献值比较，计算误 差。
测定时先将a与b之间的空气抽净，才能保证b管液 面上的压力为液体的蒸气压。
然后从c的上方缓慢放入空气，使 等压计b、c两端的液面平齐，且不 再发生变化时，则ab之间的蒸气压 即为此温度下被测液体的饱和蒸气 压。因为此饱和蒸气压与c上方的 压力相等，而c上方的压力可由压 力计直接读出。温度则由温度计直 接读出，这样可得到一个温度下的 饱和蒸气压数据。
乙醇平均摩尔汽化焓文献值：41.5kJ/mol
压，温度越高，饱和蒸汽压越大。
液体的饱和蒸气压与温度的关系可用克劳修斯-克拉 贝龙方程式表示；
d lnp vap H m
dT 2.303RT 2
积分： ln p vap Hm 1 B 2.303R T
ln p vap Hm 1 B 2.303R T
实验液体饱和蒸汽压的测定
液体饱和蒸气压的测定1引言1.1实验目的(1) 运用Clausius-Clapeyron方程，求出所测温度范围内的液体平均摩尔汽化焓及正常沸点(2) 掌握测定饱和蒸气压的方法1.2 实验原理液体的蒸气压与液体的本性以及温度有关。
温度升高时，液体分子平均动能增大，蒸气压上升，反之亦然。
当液体在其温度下的蒸气压等于外界压力时，液体沸腾，这个温度称为液体的沸点。
在外压为p⊖=101.325 kPa下液体的沸点称为标准沸点。
液体的饱和蒸气压与温度的关系由Clausius-Clapeyron方程给出：d(ln p) dT =Δvap H mRT2式中R为摩尔气体常数；T为热力学温度，Δvap H m是温度T下纯液体的摩尔汽化热。
假定Δvap H m与温度无关，对上式积分，可得ln p=−Δvap H m RT+C若将ln p对1/T作图，应该得到一条直线，斜率m=−Δvap H m/R，于是Δvap H m=−Rm在不同温度下测定纯液体的饱和蒸气压，可以推出该液体的摩尔汽化焓和正常沸点了。
2 实验操作2.1 实验用品、仪器及装置实验使用等压管1支，稳压瓶1个，负压瓶1个，恒温槽1套，真空泵1台，干燥管一套，搅拌器一台，压力计1台，数显温度仪。
乙醇（AR）测试装置如图2.1所示（实验中使用数显温度仪）图2.12.2 实验条件实验过程中实验室内温度19.3 °C，相对湿度30%，大气压102.15 kPa2.3 实验操作(1) 装置与装样。
此步骤已在课前完成；(2) 检漏。
将H活塞关上，打开活塞I、F和G，用真空泵抽气到压力计显示的气压为25kPa时，关闭I、F和G。
等片刻后，若压力读数不变说明系统气密性良好；(3) 升温。
开动搅拌器，调节加热器电压在160V左右；(4) 排气。
当水浴温度超过50 °C时，等压管内液体开始沸腾，大量气泡由C管排出。
沸腾3~5 min就可以除去AB间的空气及溶在液体中的空气。
液体饱和蒸气压的测定
液体饱和蒸气压的测定概述液体饱和蒸气压是指在特定温度下，液体与其相应的饱和蒸气之间建立的动态平衡，此时液体表面蒸发与蒸气凝结的速率相等。
液体的饱和蒸气压是液体与蒸气之间的重要性质之一，对于了解物质的性质以及一些工业过程和实验室研究都有重要意义。
本文将介绍液体饱和蒸气压的测定方法及其相关原理。
一、测定方法1. 东西部法（T-w 比较法）此法利用两个温度差异较大的液体的饱和蒸汽压之间的比值来测量待测液体的饱和蒸汽压。
测定步骤：1.准备两个液体A和B，要求A的蒸汽压较高，B的蒸汽压较低，且两者在所选温度范围都是透明的。
2.在一个密封的容器中加入液体A，并测量其温度为T1。
3.在另一个密封的容器中加入液体B，并测量其温度为T2。
4.调整两容器的压力，使其相等。
5.记下此时液体B的温度为T3。
原理分析：根据热力学的相关原理，我们可以得到以下公式：饱和蒸气压和温度的关系可用来表达：P1P2=e(−ATe(−BT推导可得：T3=T1−T2lnP1P2(1A−1B)其中A和B分别为两种液体A和B的常数。
2. 塞满剂法此法利用塞满剂在液体上形成隔离膜，断开液体与空气之间的直接传热与传质途径，使液体在恒定温度下达到饱和蒸汽压。
测定步骤：1.准备一个毛细管和一根小玻璃棒，将玻璃棒沾湿后插入毛细管中。
2.竖起毛细管，使其底部完全浸没在待测液体中，并将毛细管置于一个恒温水浴中。
3.等待一段时间，直到毛细管内液体高度不再升高。
4.测量液体在毛细管中的高度。
原理分析：当液体的饱和蒸气压与毛细管内的液体柱的压强相等时，液体的升降达到平衡状态。
此时，液体表面的动力学平衡决定了毛细管内液体柱的高度。
二、常用的待测液体的饱和蒸气压测定温度范围以下是一些常用的待测液体及其饱和蒸气压测定温度范围的示例：1.水：0 ~ 373°C2.乙醇：20 ~ 100°C3.苯：80 ~ 100°C4.丙酮：20 ~ 78°C5.甲醇：0 ~ 65°C三、液体饱和蒸气压的应用液体饱和蒸气压的测定对于实验室的一些研究和工业过程有着重要的应用，下面是一些例子：1.根据液体饱和蒸气压的测定结果，可以推导出该液体的折射率等关键参数，对于光学领域的研究非常重要。
液体饱和蒸汽压的测定
饱和蒸气压测定：有静态、动态、饱和气三种方法。
本实验采用静态法，以等压计在不同温度下测定乙醇的饱和蒸气压。
装置：见图3.1。
被测样装入小球9中，以
样品作U型管封闭液。
某温度
下若小球液面上方仅有被测物
的蒸气，则等压计U型管右支
液面上所受到的压力就是其蒸
气压。
当该压力与U型管左支
液面上的空气的压力相平衡（U
型管两臂液面齐平）时，就可从
与等压计相接的压力计测出在此温度下的饱和蒸气压。
【仪器试剂】
恒温水浴；等压计；数字压力计；真空泵及附件。
无水乙醇。
【实验步骤】
1．装样：从加样口加将2/3体积的无水乙醇，并在U型管内装入一定体积的无水乙醇。
2．按图安装仪器。
3．打开数字压力计电源开关，预热5 min，按下“复位”键，调单位至“mmHg”。
4．关闭进空气口4，打开阀门2，3和真空泵，抽真空2 min~3 min，关闭阀门3，若数字压力计上的数字基本不变，表明系统不漏气，可进行下步实验。
否则应逐段检查，消除漏气因素。
5．打开阀门3，继续抽真空。
这时试样球与U型管之间的空气呈气泡状通过U型管中的液体逸出。
当发现气泡成串逸出时，迅速关闭抽气阀门3（若沸腾不能停止，可缓缓打开进气门4，使少许空气进入系统），2 min~5 min 后关闭抽气阀门2。
打开恒温水浴的加热开关，将水温升高至20℃~25℃。
2.以])/[ln(p p 对1/T 作图，得直线，由直线的斜率求出Δvap H m ө。
液体饱和蒸汽压测量
液体饱和蒸汽压测量一、实验目的1、测定去离子水在不同温度下的饱和蒸气压。
2、求出所测温度范围内去离子水的平均摩尔气化焓。
二、实验原理在一定温度下，纯物质气液相达到平衡时的蒸气压为纯物质的饱和蒸气压。
纯物质的饱和蒸气压与温度有关。
将气相视为理想气体时，对有气相的两相平衡（气-液、气-固），可用Clausius-Clapeyron方程表示为：dln(p/Pa)dT=∆vapHmRT2如果温度范围变化小∆vapHm可近似看做常数，对上式积分得：ln(p/pa)=-∆vapHmRT+C由上式可知，ln（p/Pa）与1T为直线关系：由实验测出p、T值，以ln（p/Pa）对1/T作图得一直线，从直线斜率可求出所测温度范围内液体的平均摩尔气化焓。
本实验使用等压计来直接测定液体在不同温度下的饱和蒸气压。
等压计是由相互联通的三管组成。
A管及B，C管下部为待测样品的液体，C管上部接冷凝管并与真空系统和压力计相通。
将A，B管上部的空气驱除干净，使A，B管上部全部为待测样品的蒸气，则A，B管上部的蒸气压为待测样品的饱和蒸气压。
当B，C两管的液面相平时，A，B管上部与C管上部压力相等。
由压力计直接测出C管上部的压力，等于A，B管上部的压力，求得该温度下液体的饱和蒸气压。
图一等压计三、实验仪器及药剂数字式温差计、玻璃缸恒温槽、真空泵、缓冲罐、等压计、大气压计图二纯液体饱和蒸气压测量示意图四、实验步骤1、熟悉实验仪器和装置，按上图所示组装仪器，水浴锅中去离子水不能低于刻度线，冷阱中加入冰水。
2、打开三通阀使得真空泵接大气，打开真空泵电源。
3、检漏：压力计上的冷凝管通冷却水。
打开三通阀并通大气，打开真空泵。
关阀1，开阀2、3，使系统同大气，待差压计示数稳定后按置零按钮，示数变为零。
关阀3，真空泵与系统相通，缓慢开阀1，系统减压。
当压力表读数为-40 ~-50kPa时，关阀1，封闭系统。
观察压力表读数，如果压力表示数在5min中内基本不变或者变幅小于0,2kPa/min则可以判断系统没有漏气，否则系统漏气需要分段检查（此时不要打开恒温水浴锅的加热和搅拌装置，体系内气压对温度很敏感，这样很容易使得示数不稳定而不利于判断。
液体饱和蒸汽压的测定
(3) 调节游标尺 转动游标尺凋节螺旋，使游标尺的 下沿边与管中汞柱的凸面相切， 这时观察者的眼睛和游标尺前 后的两个下沿边应在同一水平 面。 (4) 读数 游标尺的零线在标尺上所指的刻度， 为大气压力的整数部分(kPa)， 在从游标尺上找出一根恰与标 尺某一刻度相吻合的刻度线， 此游标刻度线上的数值即为大 气压力的小数部分。 (5) 整理工作 向下转动汞糟液面调节螺旋，使汞 面离开象牙针，记下气压计上 附属温度汁的温度读数，并从 所附的仪器校正卡片上读取该 气压计的仪器误差。
游标尺凋 节螺旋 温度计 汞槽 汞槽汞 面调节 螺旋
福廷式气压计的外观见左图。 (1) 铅直调节 福廷式气压计必须垂直放置。在常压下，若 与铅直方向相差1°，则汞柱高度的读数 误差大约为0.015%。为此使用时应使气 压计铅直悬挂。 (2) 调节汞槽内的汞面高度 慢慢旋转底部的汞面调节螺旋，使汞槽内的 汞面升高，利用汞槽后面白磁板的反光， 注视汞面与象牙针间的空隙，直至汞面 恰好与象牙针尖相接触，然后轻轻扣动 铜管使玻璃管上部汞的弯曲正常，这时 象牙针与汞面的接触应没有什么变动。
七、数据记录和处理
1.数据记录 室温：t= ℃
t /℃
T/K 1/T K-1 P表/kPa P/kPa=(P0 - |P表|）/kPa Lg P
大气压：P0=
30 35 40 45
kPa
50ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ55 60
2. 数据处理
• 作lgP~1/T图，由斜率求出实验温度区 间内乙醇的平均摩尔蒸发热△Hm（文献 值△Hm=42.064KJ/mol），计算相对误 差。 • 实验结果要求作图线性良好，平均摩尔 蒸发热的相对误差在3%以内。
②打开加热开关开始加热。为使升温速度尽可能快，故 将加热置于“强”的位置，当升温到比所设定温度低 于2℃-3℃时，将加热置于“弱”的位置。 ③打开搅拌开关,并置于”快”的位置(见下图)
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。
3液体饱和蒸汽压的测定
液体饱和蒸气压的测定一、实验目的（1）测定乙酸乙酯在不同温度下的饱和蒸气压。
（2）求出所测温度范围内乙酸乙酯的平均摩尔气化焓。
二、实验原理（1）饱和蒸气压：在一定的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。
如果将气相视为理想气体时，对有气相的两相平衡可用克拉贝龙方程来表示：2ln vap mH d p dT RT ∆=（1） 若温度变化范围较小，v a p m H ∆可近似看成一常数，对（1）式积分得：1ln(/)/vap mH p Pa C R T K∆=-⋅+ （2）由（2）式可知ln p 与1T 为直线关系，以ln p 为纵坐标，1T为横坐标作图得到一条直线，从直线的斜率可以求得所测温度范围内液体的平均摩尔汽化焓。
（2）不同温度下的饱和蒸气压是使用等压计来直接测定的。
三、实验装置差压计玻璃缸恒温槽冷阱冷却水恒温水浴真空泵缓冲罐阀1阀2阀3三通阀液体饱和蒸气压测量示意图四、实验步骤（1）熟悉机械旋片式真空泵的使用方法。
（2）参照实验装置图，掌握真空泵，压力表恒温水槽的使用方法和注意事项。
（3）将等压计中装入乙酸乙酯并使其浸入水中。
（4）装置系统检漏：冷凝管通冷凝水。
关闭阀1，打开2，3，使系统通大气，将压力表置零。
启动真空泵。
关闭阀3，使真空泵与系统相通，缓慢打开阀1，使系统减压。
当读数为—40到—50千帕时，关闭阀1，若压力表读数变化小于0.1千帕每分钟，则认为不漏气，打开阀3，是系统通气。
（5）读取此时大气压值。
（6）调节恒温水浴至第一个设定温度。
（例如35℃）（7）关闭阀3，缓慢打开阀1，使系统减压抽气。
使A管中液体中的空气和AB 管间的空气通过BC间液体成气泡装溢出。
继续减压，使A管中液体气化，随空气一起溢出，当待测液体的蒸气通过冷凝管时被冷凝回流。
通过调节阀1来控制抽气的速度。
（8）抽气几分钟后，关闭阀1，缓慢打开阀2，直到BC管内液面在同一高度，从压力表上读数。
液体饱和蒸汽压的测定
液体饱和蒸气压的测定一、目的要求1、用静态法测定不同温度下乙醇的饱和蒸气压，进一步巩固克劳修斯——克拉贝龙方程的应用。
2、了解真空体系的设计.安装和操作的方法。
二、试验原理一定温度下，在一真空的密闭容器中，液体很快与其蒸气建立动态平衡，即蒸气分子向液面凝结和液体分子从表面上逃逸的速度相等，此时液面上的蒸气压力就是液体在此温度时的饱和蒸气压。
饱和蒸气压与温度的关系可用克劳修斯——克拉贝龙方程式来表示。
2ln vap m H d p dT RT ∆= 式中vap m H ∆是该液体的摩尔蒸发热，在温度变化范围不大是，它可以作为常数。
积分上式得：ln vap mH p C RT ∆=-+C 为积分常数。
如果以lnp 为纵坐标，1/T 为横坐标作图可得一直线，此直线的斜率即为 /vap m H R - ，由此斜率可求出乙醇的摩尔蒸发热。
测定液体的饱和蒸气压的方法有静态法和动态法两种。
静态法是在某一温度下。
直接测量液体的饱和蒸气压。
测量方法是调节外压与液体蒸气压相等，此法一般用与蒸气压比较大的液体。
动态法是在不同外界压力下，测定液体的沸点。
本实验采用静态法测定乙醇的饱和蒸气压与温度的关系，通常一套真空体系装置由四部分构成：一是机械泵、缓冲储气罐部分，用以产生真空；二是真空的测量部分，包括DP-A 精密数字压力计；三是蒸馏瓶部分；四是温度测量部分，包括SWQ 智能数字恒温控制器、SYP 玻璃恒温水浴。
三、仪器和试剂1、仪器DP-A 型精密数字压力计一台；SWQ 智能数字恒温控制器一台；缓冲储气罐一台；SYP 玻璃恒温水浴一台；U 型等压计一个、球形冷凝管一支。
2、药品无水乙醇。
四、实验步骤（一）压力采零将压力装置的平衡阀1、2全开，进气阀打开，并将玻璃活塞也打开，泄压至零，是压力传感器也大气相通，按一下采零键，以消除仪表系统的零点漂移，此时LED的显示为：“0000”。
并记录下室温即恒温控制器上的温度。
（二）抽真空打开进气阀和平衡阀2，关闭平衡阀1和玻璃活塞，将橡皮管接在平衡阀1处的气泵口，用电动机带动抽去装置内的空气，抽至压力计上的数字显示为-92~-95。
液体饱和蒸汽压测定
液体饱和蒸气压的测定一、目的要求一、用静态法测定不同温度下乙醇的饱和蒸气压，进一步巩固克劳修斯——克拉贝龙方程的应用。
二、了解真空体系的设计.安装和操作的方式。
二、实验原理必然温度下，在一真空的密闭容器中，液体专门快与其蒸气成立动态平稳，即蒸气分子向液面凝结和液体分子从表面上逃逸的速度相等，现在液面上的蒸气压力确实是液体在此温度时的饱和蒸气压。
饱和蒸气压与温度的关系可用克劳修斯——克拉贝龙方程式来表示。
2ln vap m H d p dT RT ∆=式中vap m H ∆是该液体的摩尔蒸发烧，在温度转变范围不大是，它能够作为常数。
积分上式得：ln vap mH p C RT∆=-+C 为积分常数。
若是以lnp 为纵坐标，1/T 为横坐标作图可得一直线，此直线的斜率即为/vapm H R -，由此斜率可求出乙醇的摩尔蒸发烧。
测定液体的饱和蒸气压的方式有静态法和动态法两种。
静态法是在某一温度下。
直接测量液体的饱和蒸气压。
测量方式是调剂外压与液体蒸气压相等，此法一样用与蒸气压比较大的液体。
动态法是在不同外界压力下，测定液体的沸点。
本实验采纳静态法测定乙醇的饱和蒸气压与温度的关系，通常一套真空体系装置由四部份组成：一是机械泵、缓冲储气罐部份，用以产生真空；二是真空的测量部份，包括DP-A 周密数字压力计；三是蒸馏瓶部份；四是温度测量部份，包括SWQ 智能数字恒温操纵器、SYP 玻璃恒温水浴。
三、仪器和试剂 一、仪器DP-A 型周密数字压力计一台；SWQ 智能数字恒温操纵器一台；缓冲储气罐一台；SYP 玻璃恒温水浴一台；U 型等压计一个、球形冷凝管一支。
二、药品无水乙醇。
四、实验步骤（一）压力采零将压力装置的平稳阀一、2全开，进气阀打开，并将玻璃活塞也打开，泄压至零，是压力传感器也大气相通，按一下采零键，以排除仪表系统的零点漂移，现在LED 的显示为：“0000”。
并记录下室温即恒温操纵器上的温度。
（二）抽真空打开进气阀和平稳阀2，关闭平稳阀1和玻璃活塞，将橡皮管接在平稳阀1处的气泵口，用电动机带动抽去装置内的空气，抽至压力计上的数字显示为-92~-95。
液体饱和蒸气压的测定
液体饱和蒸气压的测定一、概述液体饱和蒸气压是指在一定温度下，液体表面上的蒸气达到平衡时所对应的蒸气压力。
测定液体饱和蒸气压是化学实验中常见的操作之一，它可以用于确定物质的性质以及进行定量分析等。
二、测定方法1. 玻璃法测定液体饱和蒸气压玻璃法是一种简单易行的方法，其基本原理是通过在装有被测液体的玻璃容器中加入空气或惰性气体，使得容器内部形成一个封闭系统。
然后，在一定温度下，记录容器内部的压力值，并通过查找相应的表格或计算公式来确定液体饱和蒸气压。
2. 毛细管法测定液体饱和蒸气压毛细管法是利用毛细管作为介质，在一定温度下将被测液体从容器中抽出，并在毛细管内形成平衡状态。
然后，通过调节外部环境条件（如温度、湿度等），使得毛细管内外达到平衡状态，从而确定液体饱和蒸气压。
3. 电子天平法测定液体饱和蒸气压电子天平法是一种基于质量变化的方法，其基本原理是将被测液体放置于电子天平上，并在一定温度下记录其质量变化。
通过计算质量变化率及相应的物理常数，可以确定液体饱和蒸气压。
三、实验步骤1. 玻璃法测定液体饱和蒸气压（1）将被测液体倒入玻璃容器中，并用橡胶塞密封。
（2）在容器中加入空气或惰性气体，使得容器内部形成一个封闭系统。
（3）将容器置于恒温水浴中，并等待一段时间使得系统达到平衡状态。
（4）记录容器内部的压力值，并通过查找相应的表格或计算公式来确定液体饱和蒸气压。
2. 毛细管法测定液体饱和蒸气压（1）将毛细管插入装有被测液体的容器中，并让其充分吸取液体。
（2）将毛细管取出，并用橡皮塞密封一端。
（3）将毛细管另一端置于恒温水浴中，并等待一段时间使得毛细管内外达到平衡状态。
（4）通过读取毛细管内外液面高度差，计算液体饱和蒸气压。
3. 电子天平法测定液体饱和蒸气压（1）将被测液体放置于电子天平上，并记录其初始质量。
（2）将电子天平置于恒温水浴中，并等待一段时间使得系统达到平衡状态。
（3）记录液体的质量变化率，并通过计算相应的物理常数来确定液体饱和蒸气压。
液体饱和蒸汽压的测定
液体饱和蒸气压的测定一、实验目的①了解用静态法测定异丙醇在不同温度下蒸气压的原理。
②学会用图解法求解其所在测温度范围内的平均摩尔蒸发热。
③了解真空泵、恒温槽及气压计的构造并掌握其使用方法。
二、实验原理在一定温度下，液体与其蒸气达到平衡时蒸气的压力，称为这种液体在该温度下的饱和蒸气压（简称蒸气压）。
液体的蒸气压的大小与液体的种类及温度有关，它与温度的关系可以用克劳修斯—克拉贝龙（Clausius-Clapeyron ）方程来表示：2ln RTHdT pd mvap ∆=式中：p 为液体在温度T 时的饱和蒸汽压；T 为热力学温度；Δvap H m 为温度T 时液体的摩尔蒸发焓；R 为摩尔气体常数。
在温度变化区间不大时，Δvap H m 可视为常数，称为平均摩尔蒸发焓。
将(1)式积分得：C RTHp mvap +∆-=303.2lg式中：C 为积分常数。
由(2)式可知以lg p 对1/T 作图的一直线，由直线斜率可以求得所测温度范围内的平均摩尔蒸发焓Δvap H m 。
当外压为101.325kPa 时，液体的蒸气压与外压相等时的温度成为液体的正常沸点。
异丙醇的正常沸点为测量蒸汽压的方法主要有三种：1.静态法：在某一固定温度下直接测量饱和蒸气的压力。
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，调节气流的速度，使之能被液体的蒸气所饱和，然后进行气体分析，计算液体的蒸气压。
本实验采用静态法测量异丙醇在不同温度下的蒸汽压。
静态法是在一定的温度下，调节外压以平衡液体的蒸汽压，求出外压就能直接得到该温度下的饱和蒸汽压。
实验装置如下图所示：（1）（2）上图中8所示等压计具体结构如右图所示。
实验时等压计中A球中盛有被测样品异丙醇，U形部分B中也装有异丙醇，作为封闭液。
实验初始时，A球液面上方充满混合气体（空气与异丙醇蒸气），当对系统抽气时，A球液面上方的混合气体通过封闭液被不断抽走，而A球内液态异丙醇不断蒸发补充，使得液面上方混合气体中空气的相对含量越来越少，直至其中的空气被全部驱尽，A球液面上的气体压力就是异丙醇的蒸气压力。
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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实验四 液体饱和蒸气压的测定
一、实验目的
1. 明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念。
深入了解纯液体饱和蒸气压与温度的关系。
2. 用数字真空计测不同温度下异丙醇的饱和蒸气压，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，称为该温度下的饱和蒸气压。
纯液体的蒸气压是随温度变化而改变的，它们之间的关系可用克劳修斯—克拉贝龙方程式来表示：
(1) 式中p *为纯液体温度T 时的饱和蒸气压；T 为热力学温度；△vap H m 为该液体摩尔汽化热；R 为摩尔气体常数。
如果温度的变化范围不大，△vap H m 视为常数，当作平均摩尔汽化热。
将式(1)积分得：
(2) 式中C 为常数，此数与压力p 的单位有关。
由式(2)可知，在一定温度范围内，测定不同温度下的饱和蒸气压，以ln p 对1/T 作图，可得一直线。
由该直线的斜率可求得实验温度范围内液体的平均摩尔汽化热。
当外压为101325时，液体的蒸气压与外压相等时的T 称为该液体的正常沸点。
从图中或计算也可求得其正常沸点。
三、仪器 试剂
蒸气压测定装置1套；真空泵1台；数字式气压计1台；电加热器1只；温度计2支；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. 按仪器装置图接好测量线路，所有接口须严密封闭，将液体装入平衡管。
2. 系统检漏
缓慢旋转三通活塞，使系统通大气，开启冷却水，接通电源使真空泵正常运转后，调节活塞使系统减压至1104后关闭活塞，此时系统处于真空状态。
若漏气则分段检查
2
ln RT H dT p d m
vap ∆=C
RT
H p m
vap +∆-=ln
直至不漏气才可进行实验。
3. 测不同温度下液体的饱和蒸气压
转动三通活塞使系统与大气相通，开动搅拌机并水浴加热。
随温度逐渐上升平衡釜中有气泡逸出，后继续加热至 五、实验注意事项
1. 整个实验过程中，应保持等位计A 球液面上空的空气排净。
2. 抽气的速度要合适。
必须防止等位计内液体沸腾过剧，致使B 管内液体被抽尽。
3. 蒸气压与温度有关，故测定过程中恒温槽的温度波动需控制在±0.1K 。
4. 实验过程中需防止B 管液体倒灌入A 球内，带入空气，使实验数据偏大。
六、数据记录及处理
1. 表1. 异丙醇饱和蒸气压的测定
2. 由蒸气压p 对温度T 作图：见图1.
567891011
121314蒸气压p /k P a
温度T /K
图1. p ~T 图
由图1中均匀取10个点的数据，列于表2中。
表2. 异丙醇在温度T 时的饱和蒸气压p
3. 绘制ln p ~1/T 图：见图2.
l n p
1/T 10-3
K
-1
图2. ln p ~1/T 图
4. 求平均摩尔汽化热
根据公式 和图2可知，斜率 = -5.38254×103 平均摩尔汽化热Δvap H m =5.38254×103×8.314=44.75kJ ·mol -1 5. 求正常沸点
在表2中取一个数据点：ln p =2.128，1/T =3.271×10-3 已知标准大气压p *=101.325kPa ，ln p *=4.618
上述数据代入公式ln p *-ln p = -5.38254×103 (1/T *-1/T )
4.618-2.128= -
5.38254×103 (1/T *-3.271×10-3)，1/T *=2.808×10-3K -1，T *=35
6.1K 正常沸点t*=82.9℃（文献值：82.3℃）
或者根据方程：ln p =19.73968-5.38254×103/T 来求算：
T *=5.38254×103 /(19.73968-ln101.325)=355.96K ，正常沸点t*=82.8℃（文献值：82.3℃） 七、思考题
R H m vap ∆-=C
RT
H p m
vap +∆-=ln
1、本实验方法能否用于测定溶液的蒸气压，为什么？
答：一般不能。
溶液的蒸气中易挥发组分的浓度大于本体浓度，蒸气被抽走后，溶液本体浓度会改变，导致蒸气压一直在变而无法测定；若是恒沸溶液则可以测定。
2、温度愈高测出的蒸气压误差愈大，为什么？
答：首先，因为本实验是假定∆vap H m(平均摩尔汽化热)在一定范围内不变，但是当温度升得较高时，∆vap H m的真值与假设值之间存在较大偏差，所以会使得实验结果产生误差。
温度越高，温度波动越大，蒸气压也随之波动，无法稳定。