纯液体的饱和蒸汽压的测量
实验三纯液体饱和蒸气压的测定
&实验 纯液体饱和蒸气压的测定一、 实验目的 1、 掌握静态法测定不同温度下纯液体饱和蒸气压的方法 2、 根据克-克方程计算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 3、 加深对纯液体饱和蒸气压、正常沸点、气液平衡概念的理解 4、初步掌握真空实验技术二、 实验原理1、 基本概念（1） 液体饱和蒸气压：在一定温度下，纯液体与其蒸气达到两相平衡时，气相的压力称为该温度下液体的饱和蒸气压。
（2） 正常沸点：当液体饱和蒸气压等于一个标准大气压的外压时的气液平衡温度称为该液体的正常沸点。
2、 基本原理（1） 液体饱和蒸气压与温度的关系：克-克方程2ln RTH dT p d mv ∆= （2） 利用克-克方程的不定积分式计算m v H ∆c RTH p mv +∆-=ln 图解法、最小二乘拟合法求直线斜率R H m v /∆- （3） 图解求出正常沸点当p=760mmHg 时，从图中查出1/T 值，推算出T 正常 动态法：又叫沸点法，测定待测液体在指定外压下的沸点。
静态法：又叫等压计法，测定待测液体在指定温度下的蒸气压。
三、 仪器装置（略）四、 实验步骤 1、 检漏 2、 赶空气3、 读取大气压值4、 测定正常沸点（平行测定三次）5、 测定不同温度下饱和蒸气压6、 再次读取大气压值五、 数据处理2、 作图：lnp ~ 1/T3、 计算斜率：RH tg mv ∆-=θ 4、 求出正常沸点T 正常5、验证楚顿规则（Trouton’s Rule ）：1188--⋅⋅≈∆mol K J T H mv 正常六、 误差分析 1、系统误差：克-克方程推导过程中引入了假设条件 克拉贝龙方程：mv mv V T H dT dp ∆∆= （气液平衡） 假设：（1） 液相的体积跟气相比可以忽略不计 （2） 气相可视为理想气体则pRTg V l V g V V m m m m v =≈-=∆)()()( 2ln RTH dT p d mv ∆= 2、随机误差：压力和温度的测量都有随机误差，误差传递表达式为))ln (()(ln ln p c p pT T H H pRT cRT H c RTHp -∆+∆±=∆∆∆∴-=∆+∆-=3、图解法求斜率θtg m =的误差)22()()()22(11ln ln 1212121212122212h h h L L L m m H H m dmH H d m R H h h hL L L m m L L h h T T p p m -∆+-∆±=∆=∆∆∆=∆∆∴=∆-∆+-∆±=∆∴--=--=则4、 最小二乘法拟合的误差mmH H Rm H x x n y x y x n m RH m T x py cm x y i i ii i i ∆=∆∆∆-=∆--=∆-===+=∑∑∑∑∑)()(1ln 22。
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。
实验四 纯液体饱和蒸气压的测量.
实验四纯液体饱和蒸气压的测量目的要求】∙用平衡管测定不同温度下液体的饱和蒸气压。
∙了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系。
克劳修斯-克拉贝龙(Clausius-Clapeyron)方程式的意义，并学会由图解法求其平均摩尔气化热和正常沸点。
预习要求：1.掌握用静态法测定液体饱和蒸气压的操作方法。
2.了解真空泵、恒温槽、气压计的使用及注意事项。
3.掌握水银温度计的露茎校正方法。
【基本原理】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p? (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）式中，R为摩尔气体常数;T为热力学温度;ΔvapHm为在温度T时纯液体的摩尔气化热。
假定ΔvapHm与温度无关，或因温度范围较小，ΔvapHm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lnp 对 1/T 作图，应为一直线，直线的斜率为－△vapHm/R ，由斜率可求算液体的ΔvapHm。
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，如图所示。
纯液体饱和蒸气压测定装置图平衡管由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。
纯液体的饱和蒸汽压的测量
纯液体饱和蒸汽压的测量一、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： 2m v a p d ln d RT HT p∆= (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： C T R H p +⋅∆-=1ln mvap (2)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 R H mvap ∆-，由斜率可求算液体的Δvap H m 。
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，如图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，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。
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，液体分子从外表逃逸而成蒸气，蒸气分子又会因碰撞而凝结成液相，当两者的速率相同时，就到达了动态平衡，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 mH 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
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。
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。
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。
纯液体饱和蒸气压的测定
纯液体饱和蒸气压的测定金材181 邓文龙一、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1mol液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热△vap H m。
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-克拉贝龙方程表示:式中，p为温度T时纯液体的饱和蒸气压; R为摩尔气体常数;T为热力学温度;△vap H m为在温度T时纯液体的摩尔气化热。
液体蒸气压的测量方法主要有三种:一是静态法，在某一固定温度下直接测量饱和的蒸气压;二是动态法，在不同外部压力下测定液体的沸点;三是饱和气流法，在液体表面上通过干燥的气流，调节气流速度，使之能被液体的蒸气压所饱和，然后进行气体分析，计算液体的蒸气压。
二、实验操作步骤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°C，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)。
抽气减压至压力计显示压为（5-P）KPA，保持煮沸3-5min，关闭真空泵。
5.测定不同温度下纯液体的饱和蒸气压:当温度保持20 ℃不变时，调节进气阀使液面趋于等高。
当液面等高时，关闭进气阀，记录压力表值。
之后重新设置温度，重复操作。
6.测量温度分别测定在25℃，30℃，35℃，40℃，45℃时的饱和蒸汽压。
7.实验结束，整理仪器三、数据记录与处理结果温度t/℃25.0030.0035.0040.0045.00压差△p/Kpa-84.31-81.68-78.38-74.30-69.26压强p1/Kpa7.3169.94613.24617.32622.366 1/T0.003360.003300.003250.003190.00314 lnp1 1.990064 2.297170 2.583696 2.852208 3.107542lnP~1/T的线性拟合图四、实验结果摩尔蒸发焓：-5070.5=-△H m/R △H m=-42.16KJ/mol 正常沸点：ln101.325-19.035=-5070.5/TT=351.7k=78.7℃。
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。
【正式版】纯液体饱和蒸气压的测定PPT
纯液体饱和蒸气压的测量
七、注意事项
Ø1、 减压系统不能漏气，否则抽气时达不到本实 验要求的真空度。 Ø2、必须充分排除净AB弯管空间中全部空气，使 B管液面上空只含液体的蒸气分子。AB管必须放置 于恒温水浴中的水面以下，否则其温度与水浴温度 不同。 Ø3、在操作过程中要防止空气倒灌，一旦倒灌必 须重新排气。
纯液体饱和蒸气压的测定
纯液体饱和蒸气压的测量
一、实验目的
1、明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液平衡的概 念，深入了解纯液体饱和蒸气压和温度的关系-克劳修 斯—克拉贝龙方程式。测定的实验原理;
2、用等压管法测定不同温度下乙醇的饱和蒸气压， 初步掌握真空实验技术;
3、学会用图解法求被测液体在所测温度范围内的 平均摩尔汽化焓及正常沸点。
等压管示意图
纯液体饱和蒸气压的测量
二、实验原理
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。测定时先将a与b之间的空气抽净，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。温度则由恒温槽内的 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。当升高温度时，因饱和蒸气压增大，故等压计内 b液面逐渐下降，c液面逐渐上升。同样从c的上方再缓慢 放入空气，以保持bc两液面的平齐，当恒温槽达到设定 的温度且在bc 两液面平齐时，即可读出该温度下的饱和 蒸气压。用同样的方法可测定其它温度下的饱和蒸气压。
2、压力计所读数值是否是纯乙醇的饱和蒸气压?
式中p为液体在温度T时的饱和蒸气压，R为气体常数，R 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。
实验七 纯液体饱和蒸气压的测定
实验七纯液体饱和蒸气压的测定一、实验目的1．用平衡管测定不同温度下水的饱和蒸气压；2．深入了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系——克劳修斯- 克拉贝龙(Clausius-Clapeyron)方程式的意义；3掌握用静态法测定液体饱和蒸气压的操作方法，了解真空泵、恒温槽、气压计的使用及注意事项。
二、实验原理1．饱和蒸气压在一定温度下，纯液体与其气相达平衡时蒸气的压力称为该温度下液体的饱和蒸气压。
当蒸气压与外界压力相等时液体便沸腾。
因此在各沸腾温度下的外界压力就是相应温度下液体的饱和蒸气压。
外压为P （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有关。
若将气体视为理想气体并略去液体的体积，且忽略温度对摩尔蒸发热Δwp H m 的影响，则液体的饱和蒸气压与温度的关系可用Clausius －Clapeyron 方程表示：RT HdT p m v d 2*ln ∆= 或 C RT Hp m v +=∆-*ln （7-1）假定Δwp H m 与温度无关，或因温度范围较小，Δwp H m 可以看作为常数。
积分上式，得lnP=-Δwp H m /R ×(1/T)+C (7-2)其中C 为积分常数，由此式可以看出，以lnP*对1/T 作图可得一直线，由直线的斜率为-Δwp H m/R,可求得该液体的Δwp H m 。
2．测定饱和蒸气压的方法本实验测定饱和蒸气压的方法为静态法： 。
图Ⅱ-7-1 液体饱和蒸气压测定装置图（静态法）（3）静态法：把待测物质放在一个密闭体系中，在不同温度下直接测量蒸气压或在不同外压下测定不同气体的沸点。
本实验采用静态法即平衡管法，所用仪器如图Ⅱ-7-1 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，以橡皮管与缓冲储气罐（缓冲储气罐与数字压力计）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管液面上的蒸气压（A球液面上的蒸气压）与加在C管液面上的外压相等。
物理化学实验-纯液体饱和蒸气压的测定
实 验 纯液体饱和蒸气压的测定一．实验目的1、 用平衡管测定不同温度下液体的饱和蒸气压。
2、 了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系。
克劳修斯-克拉贝龙(Clausius-Clapeyron)方程式的意义，并学会由图解法求其平均摩尔气化热和正常沸点。
二．预习要求1. 掌握用静态法测定液体饱和蒸气压的操作方法。
2. 了解真空泵、恒温槽、气压计的使用及注意事项。
三．实验原理在通常温度下(距离临界温度较远时)，密闭真空容器中，纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压力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101.325p kPa =时，液体的沸点称为该液体的正常沸点。
1、 饱和蒸气压的测定： （1）抽气减压，使*ac p p =；（关闭通气阀1，打开通气阀2及抽气阀，用水泵抽气减压） （2）调节b 、c 两液面相平，测定b p ，则*b p p = （关闭通气阀2，缓慢打开通气阀1） 2、 平均摩尔气化热vap m H ∆的测定：根据克劳修斯—克拉贝龙方程，有：*2ln vap mH d p dT RT ∆=式中，R 为摩尔气体常数；T 为热力学温度；vap m H ∆为在温度T 时纯液体的摩尔气化热。
假定vap m H ∆与温度无关，或因温度范围较小，vap m H ∆可以近似作为常数，积分上式，得：*ln vap m H p CRT∆=-+其中：C 是积分常数，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 ∆。
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。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
纯液体的饱和蒸汽压的测量
纯液体饱和蒸汽压的测量
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围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
,Hdlnpvapm示: (1) ,2dTRT
式中，R为摩尔气体常数;T为热力学温度;ΔH为在温度T时纯液体的摩尔vapm
气化热。
假定ΔH与温度无关，或因温度围较小，ΔH可以近似作为常数，vapmvapm ,H1vapm积分上式，得: (2) lnp,,,，CRT
其中C为积分常数。
由此式可以看出，以lnp对1/T作图，应为一直线，直线的
H,vapm斜率为，由斜率可求算液体的ΔH。
vapm,R
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，如图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，以橡皮管与压力计相连。
A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。
图1.液体饱和蒸气压测定装置图 1.恒温槽;2.冷凝管;3.压力计;4.缓冲瓶平衡阀;5. 平衡阀2(通大气用);6. 平衡阀1(抽真空用);8平衡管
三、仪器与试剂
DP-A精密数字压力计，SYP-?玻璃恒温水浴，液体饱和蒸气压测定装置，旋片式真空泵，环己烷。
四、实验步骤
1. 开通小流量的冷却水。
开通DP-A精密数字压力计的电源，预热。
认识系统中各旋塞的作用。
开启进气旋塞(逆时针旋转“平衡阀2”)使系统与大气相通。
读取大气压力p0，以后每半小时读一次。
2. 按动DP-A精密数字压力计的“采零”按键，使读数为0。
系统检漏:开启真空泵，2分钟后开启抽气旋塞(逆时针旋转“平衡阀门1”)，关闭进气旋塞(平衡阀门2)，使系统减压至压力计读数约为,85 kPa，关闭抽气旋塞(平衡阀门1)。
系统若在5分钟之压力计读数基本不变，则说明系统不漏气。
3. 打开玻璃恒温浴“加热器”开关，置于“强加热”、“慢搅拌”，同时接通SWQP型数字控温仪的电源，显示屏的右下部得“置数”红灯亮，按动×10和
×1按钮，使“设定温度”至40.00?按动“工作/置数”使水浴升温。
4. 水浴温度升至40.00?后加热方式改为“弱”，稳定5分钟。
缓慢旋转进气旋塞(平衡阀门2)，使平衡管中二液面等高，读取DP-A精密数字压力计和水浴的温度，记录。
5. 分别测定45、50、53、56、58、60、62、64?时液体的饱和蒸气压。
6. 实验完毕，断开电源、水源。
【注意事项】
, 减压系统不能漏气，否则抽气时达不到本实验要求的真空度。
, 抽气速度要合适，必须防止平衡管液体沸腾过剧，致使B管液体快速
蒸发。
, 实验过程中，必须充分排除净AB弯管空间中全部空气，使B管液面上空只含液体的蒸气分子。
AB管必须放置于恒温水浴中的水面以下，否则其温度与水浴温度不同。
, 测定中，打开进空气活塞时，切不可太快，以免空气倒灌入AB弯管的空间中。
如果发生倒灌，则必须重新排除空气。
五、数据记录及其处理
实验者梁美瑶梁汉秋实验时间 2010.12.01 室温 ? 29.9 30.1 30.1 30.1 30.4
大气压/kpa 101.61 101.65 101.69 101.7 101.73 平均大气压/kPa 101.67 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 水浴温度? 41.98 45.02 48.02 51.01 54.01 57.02 60.02 63.01 63.19 压力差/kPa -73.60 -70.89 -67.27 -63.36 -59.07 -54.29 -49.07 -43.42 -43.05 蒸汽压P/kPa 28.1 30.8 34.4 38.3 42.6 47.4 52.6 58.3 58.6 ln P 3.3347 3.4269 3.5381 3.6457 3.7519 3.8582 3.9627 4.0647 4.0711 1/T*1000 3.173 3.142 3.113 3.084 3.056 3.028 3.001 2.974 2.973 直线斜率-3.7205
直线截距 15.13
相关系数 -1.000
蒸发热 kJ/mol 30.93
正常沸点? 80.88
lnP—1/T图Lnp
4.80
4.60
y = -3.7319x + 15.1614.402R = 0.99944.20
4.00
3.80
3.60
3.40
3.20
3.00
2.80
2.802.90
3.003.103.203.30
1/T
数据分析: 本次实验得出环己烷的
平均摩尔汽化热ΔvapHm = 30.93kJ/mol
正常沸点为b.p. = 80. 88?
理论值为:ΔH= 32.76kJ/mol; b.p. =80.75? vapm
相对误差分别为:E(ΔH)=-5.59%; E(b.p.)=0.16% vapm
本次实验的相对误差很小，实验挺成功。
主要是进气旋塞控制得好，没有出现回气的情况，特别是在温度较高的时候，还没有达到饱和就沸腾了，这时候应该适当调节进气旋塞，使里面的纯液体平稳地加热。
不过实验过程中还存在一些影响因素，主要有读数时会有稍微的误差，因为在读数的时候需要在一瞬间保证液面相平的同时记录两个数据，另外恒温水浴装置也有一定的误差，存在灵敏度不高等问题。
六、思考与讨论
1( 等压计U型管中的液体起什么作用,冷凝器起什么作用,为什么可用液体本身作U型管封液,
U型管的作用是封闭气体，防止空气进入AB管，保证液面上的压力答:
为液体的蒸汽压，同时用于观察U型管两端液面是否相平，以判断两端压力是否相等。
冷凝器的作用是冷凝U型管的蒸汽，防止蒸干。
若用其他液体做封闭液，则平衡时a球上方的气体为封闭液蒸汽和乙醇蒸汽的混合气体，而不是纯液体，测定结果偏高，故用液体本身作U型管封液。
2(开启旋塞放空气入体系时，放得过多应如何办,实验过程中为什么要防止空气倒灌,
答:必须重新排净AB管的空气。
因为测定前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汽压，而没有其他大气。
3(如果升温过程中液体急剧气化，该如何处理,
答:升温过程中液体急剧气化，应该适当调整进气旋塞，缓慢放入空气，使系统压力慢慢升高，让纯液体平稳地加热，以保持等压计两液面平齐，以免使等压计的乙醇急剧沸腾，使液封量减少。