液体饱和蒸汽压测定
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
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。
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)
饱和蒸汽压的测定方法
饱和蒸汽压的测定方法
饱和蒸汽压的测定方法通常包括静态法、动态法、饱和气流法和热重分析法等。
1. 静态法：这是一种经典的测定方法，通过在一定温度下直接测量液体与其蒸气相平衡时的压力来确定饱和蒸气压。
此法适用于具有较大蒸汽压的液体。
在实验中会使用到真空泵、恒温槽及气压计等设备。
2. 动态法：该方法通过测量沸点随施加的外压力变化来确定蒸汽压。
液体上方的总压力可调，并用一个大容器的缓冲瓶维持给定值，使用汞压力计测量压力值，加热液体待沸腾时测量其温度。
3. 饱和气流法：在一定温度和压力下，用干燥惰性气体缓慢通过被测纯液体，使气流为该液体的蒸汽所饱和。
然后通过吸收法测量蒸汽量，进而计算出蒸汽分压，即为该温度下被测纯液体的饱和蒸气压。
这种方法适用于蒸汽压较小的液体。
4. 热重分析法(TGA)：利用热重仪在温度T (单位K)下和缓慢的惰性气流中测定样品在一定时间内的质量损失，得到蒸发速度。
再根据兰格缪尔方程建立标准曲线，确定logPT对蒸发速度函数直线的斜率和截距，然后就可以通过相同的实验条件来测定未知物质的蒸汽压了。
液体饱和蒸汽压的测定.
实验二液体饱和蒸汽压的测定摘要：本实验对液体饱和蒸汽压与温度的关系作了实验上的研究，通过测量不同温度条件下环己烷的饱和蒸汽压，对克劳修斯-克拉贝龙方程进行了验证，并根据建立起的经验方程式，求算得到液体的平均摩尔汽化热。
关键词：饱和蒸汽压温度克劳修斯-克拉贝龙方程摩尔汽化热Abstract：The experiments of liquid saturated steam pressure and temperature of the relationship between experimental research, through measuring different temperature condition of cyclohexane saturation steam pressure, of Clausius-g John rabe dragon equation verification, and according to the experience of the established formula, calculate the average QiHuaRe Moore get liquid.Key-words：saturated vapor pressure temperaturethe Clausius-Clapeyron equation average molar heat of vaporization前言：一、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：d d v a p ml n p THR T=∆2(1－1)∆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，∆H可视为为常数(实际上∆H与温度有关)。
液体饱和蒸汽压测定
Hm 可以近似看做常数，对上式积分得： ln Δ vap Hm p = +Pa
与 1/T 为直线关系：由实验测出 p、T 值，以ln
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汽压。 等压计是由相互连通的三管组成 ， 如图所示。 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的压力计相通，如图所示。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汽，则 A,B 上部的蒸汽压为待测样品的饱和蒸汽 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，求得该温度下压力的饱和蒸汽压。
（5） （6） （7）
（8）
（9） （10） （11） （12）
启动真空泵。关闭阀 3，将三通阀旋至使真空泵与系统相通，缓慢打开阀 1，使 系统减压。当压力表读数为-40~50kPa 时，关闭阀 1，封闭系统。观察压力表读 数，如 5 分钟内有明显变化，说明装置漏气，需分段检查，并进行补漏。如果 压力表变化小于每分钟 0.1kPa，则认为系统不漏气，打开阀 3，使系统通大气。 从大气压计读取记录此时大气压值。 调节恒温水浴至第一个设定温度。 关闭阀 3，观察等压计的同时缓慢打开阀 1，使系统减压抽气。使等压计 A 管中 液体内溶解的空气和等压计 AB 管之间的空气通过等压计 BC 管之间的液体呈气 泡状溢出。继续缓慢减压，使等压计 A 管中的液体气化，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 控制抽气的速度。 抽气几分钟后，关闭阀 1，缓慢打开阀 3，使空气缓慢进入系统，直至等压计 BC 管中的液面达到同一水平位置，从压力表上读取压力值。可通过开关阀 3 和阀 1 调节两管液面在同一水平。同样的方法，再抽气，再调节等压计 BC 管中的液面 达同一水平，再从压力表上读取压力值。直至相邻两次的压力值相同或相差很 小，则表示等压计 AB 管上面的空间完全被乙酸乙酯的蒸气充满。记录此温度下 的压力值。 调节恒温水浴升温至第二个温度，与上一个温度间隔约 4 度。 同样的方法测定第二个温度下的压力值。 重复操作， 每次升高温度约 4 度， 取得 8 组左右的数据。 根据乙酸乙酯的沸点， 最高温度不宜超过 70 度。 实验结束时。再次读取大气压值。使系统与大气相通，关冷却水，关闭电源。
液体饱和蒸汽压的测定
实验四 液体饱和蒸汽压的测定一、实验目的1．了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系，理解Clausius- Clapeyron 方程的意义； 2．掌握静态法测定不同温度下乙醇饱和蒸气压的方法，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焓；3．初步掌握真空实验技术、进一步熟悉恒温槽及气压计的使用方法。
二、实验原理饱和蒸气压：在真空容器中，液体与其蒸气建立动态平衡时（蒸气分子向液面凝结和液体分子从表面逃逸的速率相等）液面上的蒸气压力为饱和蒸气压。
温度升高，分子运动加剧，单位时间内从液面逸出的分子数增多，所以蒸气压增大。
饱和蒸气压与温度的关系服从Clausius- Clapeyron 方程：mm Vap V T H dTdp ∆∆=*（4-1）液体蒸发时要吸收热量，温度T 下，1 mol 液体蒸发所吸收的热量为该物质的摩尔气化焓。
沸点：蒸气压等于外压的温度。
显然液体沸点随外压而变，101.325kPa 下液体的沸点称正常沸点。
对包括气相的纯物质两相平衡系统，因V m （g ）≫V m (l )，故 △V m ≈V m （g ）。
若气体视为理想气体，则Clausius- Clapeyron 方程式为：2RTH p dTdp mvap *∆=（4-2）因温度范围小时，Δvap H *m 可以近似作为常数，将上式积分得：C RTH p pmvap +∆-=*ln（4-3）作])/[ln(p p ～1/T 图，得一直线，斜率为RH m*vap∆-，由斜率可求算液体的Δvap H*m 。
三、实验仪器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。
实验仪器见图4-4，包括恒温水浴；等压1－不锈钢真空包；2－抽气阀；3－真空包抽气阀；4－进气阀；5－DP-A 数字压力表；6－玻璃恒温水浴；7－温度计；8－等压计；9－试样球；10－冷凝管；11－真空橡皮管；12－加样口计；数字压力计；真空泵及附件。
实验一 液体饱和蒸汽压的测定
实验一液体饱和蒸汽压的测定一、实验目的1、明确饱和蒸气压的定义，了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系和克劳修斯-克拉贝龙(Clausius-Clapeyron)方程式的意义。
2、掌握静态法测定液体饱和蒸气压的原理及操作方法。
作P-1/T直线，由直线的斜率求出液体的摩尔气化焓。
3、学会蒸气压的测量技术和压力计的使用。
二、实验原理通常温度下(距离临界温度较远时)，密闭真空容器中的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。
恒压条件下蒸发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。
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101.325kPa时，液体的沸点称为该液体的正常沸点。
单位物质的量的液体蒸发过程的焓变，即为该液体的摩尔气化焓。
由热力学理论我们知道，液体饱和蒸气压随温度变化的定量关系，可由克劳修斯-克拉贝龙（Clausius-Clapeyron）方程给出：=式中:P——液体在温度T时的饱和蒸气压，R——气体常数，R＝8.314J·K-1·mol-1。
在温度较小的变化范围内，可视为与温度无关，积分上式可得：由上式可知，若以对作图应得一直线，直线的斜率由此得到:由实验测定几个不同温度下饱和蒸气压，用图解法求得直线的斜率m，根据上式即可求出。
不同物质具有不同蒸汽压，有时相差很大，且大多数物质的蒸汽分子组成与其凝聚态不完全相同。
另外，因为各组分挥发性的不同，所以测定中很难长时间地维持成分稳定，鉴于以上这些特点，特别是压力大小的不同，必须对蒸汽压采用多种测定方法，以保证测量的准确度，一般当压力大于130Pa时，采用直接测量法、相变法和气流携带法；当压力小于130Pa时，通常采用自由蒸发法、喷射法和克努森喷射——高温质谱仪联合法。
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.明确液体饱和蒸汽压的意义，熟悉纯液体的饱和蒸汽压与温度的关系以及克劳休斯-克拉贝农方程。
2.了解静态法测定液体饱和蒸汽压的原理。
3.学习用图解法求解被测液体在试验温度范围内的平均摩尔蒸发焓与正常沸点。
二、实验原理1.热力学原理通常温度下(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：2m vap RT H T d p ln d ∆= (1) 式中，R 为摩尔气体常数；T 为热力学温度；m vap H ∆为在温度T 时纯液体的摩尔气化热。
假定m vap H ∆与温度无关，或因温度范围较小，m vap H ∆可以近似作为常数，积分上式，得：C TR H p +⋅∆-=1ln m vap (2)其中C 为积分常数。
由此式可以看出，以p ln 对1/T 作图，应为一直线，直线的斜率为RH mvap ∆-，由斜率可求算液体的m vap H ∆。
2.实验方法静态法测定液体饱和蒸气压，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。
静态法测量不同温度下纯液体饱和蒸气压，有升温法和降温法二种。
本次实验采用升温法测定不同温度下纯液体的饱和蒸气压，所用仪器是纯液体饱和蒸气压测定装置。
平衡管由A 球和U 型管B 、C 组成。
平衡管上接一冷凝管，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。
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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宁波工程学院
物理化学实验报告
专业班级化工姓名沸腾序号144213641________
指导老师实验日期2011年2月14日
实验名称液体饱和蒸汽压的测定
一、实验目的
1.掌握用等位计测定乙醇在不同温度下的饱和蒸汽压。
2.学会用图解法求乙醇在实验室温度范围内的平均摩尔蒸发含与正常沸点。
二、实验原理
纯物质的蒸气压随温度的变化可用克拉贝龙方程表示：
dp/dT = △vap H m/T△V m(1)
设蒸气为理想气体，在实验温度范围内摩尔蒸发焓△vapHm可视为常数，并略去液体的体积，将（1）式积分得克劳修斯—克拉贝龙方程：
㏑(P/Pa) = (-△vap H m/R)×(1/T)+ C (2)
由（2）式可见，实验测定不同温度T下的饱和蒸汽压p,以㏑(P/kPa)对1/（T/K）作图，得一直线，求得直线的斜率m和截距C，则乙醇的平均摩尔蒸发焓为：
△vap Hm = -m×(R/[R]) ×[△H ] (3)
习惯上把液体的蒸气压等于101.325kPa时的沸腾温度定义为液体的正常沸点，由（2）式还可以求乙醇的正常沸点。
本实验采用静态法直接测定乙醇在一定温度下的蒸气压。
DPCY-2C型饱和蒸气压教学实验仪面板如图所示
三、实验仪器、试剂
仪器：DPCY-2C型饱和蒸气压教学实验仪1套，HK-1D型恒温水槽1套，WYB-1型真空稳压包1个，稳压瓶1个，安全瓶1个。
试剂：无水乙醇（A.R）
四、实验步骤
1．读取室温和大气压
2．装样
在等温计内装入适量待测液体乙醇。
球管中约2/3体积，U型管两边各1/2体积，然后连接好装置。
3.教学实验仪置零
打开试验仪电源，预热5分钟，选择开关打到kPa，按下面板上的置零键，显示00.00数值。
4.系统气密性检查
5.排除球管上方空间的空气
打开恒温水槽电源，设定温度为25℃，接通冷凝水，同时调节搅拌器匀速搅拌，使等温计内外温度平衡，用真空稳压包控制抽气速度，抽气减压气泡逸出的速度以一个一个的逸出为宜，至液体轻微沸腾，沸腾3-5分钟，可认为空气被排尽（压力显示-94kPa）。
抽气结束后，先关闭真空稳压包上与稳压瓶相连的阀门，再关闭另一侧阀门，打开于真空泵相连的安全瓶活塞，使其通大气，最后关电源。
6.测定饱和蒸汽压
当空气排除干净且体系温度恒定后，旋转稳压瓶上的直通活塞，缓缓放入空气，直至U型管中液面相平，关闭活塞，记录温度与压力。
依次测定30℃、35℃、40℃、45℃的压力。
7.结束实验
实验结束后，关闭电源，打开真空稳压包上中间的阀门，将体系放入空气，待等温计内乙醇冷却后，关掉冷凝器中的水。
整理好仪器装置。
五、数据记录与处理
室温：18.6℃
大气压（实验前）：101.55kPa, 大气压（实验后）：101.59kPa
大气压（平均值）：101.57 kPa
1.不同温度时乙醇的蒸气压见表1.
2. 以㏑(P/kPa)—1/（T/K ）×103
作图，如下所示：
l n (P /k P a )
1/(T/K) ×1000
㏑(P/kPa)—1/（T/K ）×103
图
Y = A + B * X
Parameter Value Error t-Value Prob>|t|
--------------------------------------------------------------------------- A 18.41277 0.58428 31.51365 <0.0001 B -4.86016 0.1799 -27.01552 1.11299E-4
---------------------------------------------------------------------------
R R-Square(COD) Adj. R-Square Root-MSE(SD) N
--------------------------------------------------------------------------- -0.99795 0.99591 0.99454 0.02998 5
----------------------------------------------------------------------
由图可知，直线的斜率为-4.8602，截距为18.4128。
故-△vap H m /R=-4.8602，又∵R=8.314， ∴△vap H m = 40.41k J ·mol
-1
当液体的蒸气压为101.325 kPa 时，代入㏑(P/Pa) = (-△vap H m /R )×(1/T)+ C ， 即㏑101.325 = -40.41/8.314×(1/T) +18.4128 ∴T = 352.35K = 79.2℃
3.误差分析
△vap H m的相对误差=（42.59-40.41）/42.59×100%=5.12%
T的相对误差=（79.278.4）/78.4×100%=1.02%
六、结果与讨论
1.空气未排除干净，使得乙醇蒸气不纯，使得测出的蒸发焓存在着误差。
2.U型管中的液体倒灌入球管中，倒灌时代入空气，是的实验结果偏小。
3.抽气和放气的速度不能太快，以免C管中的水被抽掉或B管中的水倒流到A管。
七、思考题
1.实验要想得到准确的实验结果，关键操作是哪一步？
一定要把空气排净。
2.怎样判断球管液面上空的空气被排净？若未被驱除干净，对实验结果有何影响？
压力测量仪上的读数在95KPa左右可认为空气已排净；造成读数偏大。
3.如何防止U型管中的液体灌入球管A中？若倒灌时带入空气，实验结果有何变化？怎样防止空气倒灌？
抽气时，速度不能；实验结果偏大；抽气时，多抽一点。
4.本实验方法是否用于测量溶液的饱和蒸汽压？
本实验方法不能用于测定溶液的饱和蒸气压。
因为克劳修斯-克拉佩龙方程只能适用纯物质，而且本装置测定的是蒸汽压上升的过程，形成溶液，同温度下一般蒸汽压会下降。
5.为什么实验完毕后必须使体系和真空泵与大气想通才能关闭真空泵？
如果不与大气相通，球管内的液体可能被吸入到缓冲储气罐。
八、实验经验
1、充入空气要关闭真空阀门，再打开玻璃旋钮通入空气，然后关闭玻璃旋钮慢慢的旋转真空阀门，充入空气。
2、充入空气要慢慢来，不能过多的充入空气，否则会把U型管中的液体压到A球管中。