液体饱和蒸汽压的测定实验报告

宁波工程学院

物理化学实验报告

专业班级化工__________ 姓名_______________ 序号_____________________________ 同组姓名______________ 指导老师胡爱珠、杨建平实验日期2010年3月19日

实验名称_____________________ 实验一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。

、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厶vapHm可视为常数，并略去液体的体积，将(1)式积分得克劳修斯一克拉贝龙方程：

In (P/Pa) = (- △vap H m/R) X (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In (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 = -mx (R/[R]) X [ △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。

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25C，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 C、35 C、40 C、45C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：23.3 C

大气压（实验前）：100.67kPa, 大气压（实验后）：100.68kPa

大气压（平均值）：100.675 kPa

.-.

2.以In (P/kPa) —1/ (T/K)x 10 作图，如下所示:

In (P/kPa) —1/ ( T/K)x 103图

由图可知，直线的斜率为-4.4758，截距为17.98453。

故-△ vap H m/R=-4.4758，又T R=8.3145,

1

-

•••△ vap H m = 37.21kJ • mol

当液体的蒸气压为101.325 kPa 时，代入In (P/Pa) = (- △ vap H m/R) X (1/T)+ C ,即In 101.325 = - 37.21/8.3145 X (1/T) + 17.98453

••• T = 334.82K = 61.67 C

2. 误差分析

△ vap H m 的相对误差=(42.59-37.21) /42.59=0.126

T 的相对误差=(78.4-61.67) /78.4=0.213

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。