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液体的饱和蒸气压测定. 化学实验中心. 一、实验目的和要求 二、实验原理 三、实验仪器与药品 四、实验步骤 五、数据处理 六、注意事项及思考问题. 一、实验目的和要求. 1. 用平衡管测定不同温度下液体的饱和蒸气。 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。. 一、实验目的和要求. 3. 掌握用静态法测定液体饱和蒸气压的操作方法。 4. 了解真空泵、恒温槽、气压计的使用及注意事项。. 二、实验原理.
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液体的饱和蒸气压测定 化学实验中心
一、实验目的和要求 二、实验原理 三、实验仪器与药品 四、实验步骤 五、数据处理 六、注意事项及思考问题
一、实验目的和要求 1.用平衡管测定不同温度下液体的饱和蒸气。 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。
一、实验目的和要求 3.掌握用静态法测定液体饱和蒸气压的操作方法。 4.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;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 ，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，如试验步骤中的图1所示。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，如试验步骤中的图1所示。 等压管原理：当a、b球的上部纯粹是待测液体的蒸气，b球与c球之间的管中液面在同一水平时，则表示加在b管液面上的蒸气压与加在c管液面上的外压相等。
三、实验仪器与药品 1.仪器 纯液体饱和蒸气压测定装置1套； 直尺1把。 2.药品 蒸馏水；乙醇。
四、实验步骤 方法一: 升温法测定不同温度下纯液体的饱和蒸气压 图1 纯液体饱和蒸气压测定装置图
1.系统气密性检查 关闭缓冲贮气罐上的进空气活塞(平衡阀1)，打开平衡阀2，旋转缓冲贮气罐与真空泵之间的连通活塞使系统与真空泵接通，开动真空泵，抽气减压至负压计显示屏数值为83kPa时，关闭缓冲贮气罐上的活塞，使系统与真空泵、大气皆不通。观察数字负压计的数值，如负压计的数值在数分钟内维持不变，则表明系统不漏气。否则应逐段检查，排除漏气故障。
2.排除系统内的空气 系统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。测定时，必须将其中的空气排除后，才能保证待测液面上的压力为液体的蒸气压。排除方法为：先将接通冷凝水，接通恒温水浴，调节水浴温度，旋转缓冲贮气罐与真空泵之间的连通活塞使系统与真空泵接通，抽气降压至液体轻微沸腾，此时系统内的空气不断随蒸气逸出，如此沸腾数分钟，可认为空气被排除干净。
3.饱和蒸气压的测定 待空气排除干净且体系温度恒定后，关闭平衡阀2，用手指堵住平衡阀1旁的进气口，打开缓冲贮气罐上的活塞缓缓从指缝间漏入空气（切不可太快，以免空气倒灌入平衡管中，如果发生空气倒灌，则须重新排除空气)，直至平衡管中的U型部分液面平齐，关闭进气活塞，立即记录温度与真空表显示的数值。
然后，将恒温水浴温度升高5℃，因温度升高后，液体的饱和蒸气压增大，液体会不断沸腾。为了避免平衡管中液体大量蒸发，应随时打开缓冲贮气罐上平衡阀1旁的进气活塞缓缓放入少量空气，防止平衡管中的液体暴沸。当体系温度恒定后，再次缓缓从指缝间漏入空气使平衡管中的U型部分液面平齐，记录温度和负压。然后依次每升高5℃，测定一次负压，总共测6个值。然后，将恒温水浴温度升高5℃，因温度升高后，液体的饱和蒸气压增大，液体会不断沸腾。为了避免平衡管中液体大量蒸发，应随时打开缓冲贮气罐上平衡阀1旁的进气活塞缓缓放入少量空气，防止平衡管中的液体暴沸。当体系温度恒定后，再次缓缓从指缝间漏入空气使平衡管中的U型部分液面平齐，记录温度和负压。然后依次每升高5℃，测定一次负压，总共测6个值。
五、数据处理 1.数据记录表 大气压kPa 室温℃
3.绘出乙醇的蒸气压温度曲线。 4.以lnp对 1/T在坐标纸上作图，求出直线的斜率，并由斜率算出此温度间隔内乙醇的平均摩尔气化热ΔvapHm，通过图求出乙醇的正常沸点。
六、注意事项及思考问题 1.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。 2.必须充分排净平衡管中的全部空气，使乙醇液面上空只含乙醇的蒸气分子。怎样操作，怎样防止空气倒灌? 3.升温法测定中，打开进空气活塞时，切不可太快，以免空气倒灌入平衡管的空间中，如果发生倒灌，则必须重新排除空气。 4、实验结束后，必须首先拆除实验装置的连接橡皮管，最后关闭真空泵电源，以防止真空泵中的循环水倒灌入缓冲贮气罐。
