實(shí)驗(yàn)一 液體飽和蒸氣壓的測定

1、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教案(鐘愛國)1實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一液體液體飽和蒸氣和蒸氣壓的測定[適用對象適用對象]化學(xué)教育[實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)]3學(xué)時(shí)【目的要求】1.掌握靜態(tài)法測定液體飽和蒸氣壓的原理及操作方法。學(xué)會由圖解法求其平均摩爾氣化熱和正常沸點(diǎn)。2.了解純液體的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系、克勞修斯克拉貝龍(ClausiusClapeyron)方程式的意義。3.了解真空泵、玻璃恒溫水浴，緩沖儲氣罐及精密數(shù)字壓力計(jì)的使用及注意事項(xiàng)。【實(shí)驗(yàn)原理】通常溫度下(距離臨界

2、溫度較遠(yuǎn)時(shí))，純液體與其蒸氣達(dá)平衡時(shí)的蒸氣壓稱為該溫度下液體的飽和蒸氣壓，簡稱為蒸氣壓。蒸發(fā)1mol液體所吸收的熱量稱為該溫度下液體的摩爾氣化熱。液體的蒸氣壓隨溫度而變化，溫度升高時(shí)，蒸氣壓增大；溫度降低時(shí)，蒸氣壓降低，這主要與分子的動能有關(guān)。當(dāng)蒸氣壓等于外界壓力時(shí)，液體便沸騰，此時(shí)的溫度稱為沸點(diǎn)，外壓不同時(shí)，液體沸點(diǎn)將相應(yīng)改變，當(dāng)外壓為1atm（101.325kPa）時(shí)，液體的沸點(diǎn)稱為該液體的正常沸點(diǎn)。液體的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系用克

3、勞修斯克拉貝龍方程式表示：(1)2mvapdlndRTHTp??式中，R為摩爾氣體常數(shù)；T為熱力學(xué)溫度；ΔvapHm為在溫度T時(shí)純液體的摩爾氣化熱。假定ΔvapHm與溫度無關(guān)，或因溫度范圍較小，ΔvapHm可以近似作為常數(shù)，積分上式，得：(2)CTRHp?????1lnmvap其中C為積分常數(shù)。由此式可以看出，以lnp對1T作圖，應(yīng)為一直線，直線的斜率為物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教案(鐘愛國)3【實(shí)驗(yàn)步驟】1.裝樣從加樣口注入乙醇，關(guān)閉平衡閥1，打開

4、進(jìn)氣閥。啟動油泵，抽至氣泡成串上竄，可關(guān)閉進(jìn)氣閥，打開平衡閥1漏入空氣，使乙醇充滿試樣球體積的三分之二和U型管雙臂的大部分。2.檢漏，系統(tǒng)氣密性檢查接通冷凝水，關(guān)閉平衡閥1，打開進(jìn)氣閥使真空油泵與緩沖儲氣罐相通。啟動油泵，使壓力表讀數(shù)為某一數(shù)值（可60，70kPa左右），關(guān)閉進(jìn)氣閥，停止抽氣，檢查有無漏氣（看壓力表示數(shù)在3～5min內(nèi)是否變化），若無漏氣即可進(jìn)行測定。（注意：在停止抽氣前，應(yīng)先把真空泵與大氣相通，否則會造成泵油倒吸，造成

5、事故。）3.飽和蒸氣壓的測定調(diào)節(jié)恒溫水浴溫度30℃，開動油泵緩緩抽氣，使試樣球與U型管之間空間內(nèi)的空氣呈氣泡狀通過U型管中的液體而逸出。如發(fā)現(xiàn)氣泡成串上竄，可關(guān)閉進(jìn)氣閥，緩緩打開平衡閥1漏入空氣使沸騰緩和。如此慢沸3～5min，可認(rèn)為試樣球中的空氣排除干凈，關(guān)閉平衡閥2。小心開啟平衡閥1緩緩漏入空氣，直至U型管兩臂的液面等高為止，在壓力表上讀出壓力值。調(diào)節(jié)恒溫水浴溫度33℃，小心開啟平衡閥1緩緩漏入空氣，直至U型管兩臂的液面等高為止，在