文档介绍：物理化学实验电子教案
主讲:解庆范副教授
祝大家学习愉快,天天进步!
2017/11/12
3 实验3 液体饱和蒸气压的测定
实验3 液体饱和蒸气压与温度的关系
2017/11/12
实验目的及要求
1 学习静态法测定液体饱和蒸气压与温度的关系。
用等压计测定在不同温度下水的饱和蒸气压。
使用克劳修斯—克拉佩龙关系式计算水的汽化热。
掌握低真空测压仪的使用方法和真空泵的使用。
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实验原理
在一定温度下与液体处于平衡状态时蒸气的压力称为该温度下液体的饱和蒸气压。密闭于真空容器中的液体,在某一温度下有动能较大的分子从液相跑到气相,也有动能较小的分子由气相碰回液相。当二者的速率相等时,就达到了动态平衡,气相中的蒸气密度不再改变,因而有一定的饱和蒸气。
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实验原理
液体的蒸气压是随温度而改变的,当温度升高时有更多的高动能的分子能够由液面逸出,因而蒸气压增大。当蒸气压与外界压力相等时,液体便沸腾。外压不同时液体的沸点也就不同。我们把外压为1个标准压力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的关系可用克劳修斯一克拉贝龙方程式表示;
(3-1)
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实验原理
式中:p为液体在温度T时的饱和蒸气压;T为绝对温度;ΔH气为液体摩尔气化热(-1);在温度较小的变化范围内,ΔH气可视为常数,积分(3-1)式可得:
(3-2)
或(3-3)
由(3-3)式可知,若用lgP对1/T作图应得一直线,斜率为;
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实验原理
测定液体饱和蒸气压的方法主要有以下三种:
在一定温度和压力下通过一定体积巳被待测液体所饱和的气流,用某物质完全吸收,然后称量吸收物质增加的重量,便可计算蒸气的分压,这个分压就是该温度下被测液体的饱和蒸气压。此法一般适用于蒸气压比较小的液体。
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实验原理
在某一温度下将被测液体放在一个密闭的体系中,直接测量其饱和蒸气压,此法一般适用于蒸气压比较大的液体。
利用当液体的蒸气压与外压相等时液体沸腾的原理,测定液体在不同外压时的沸点就可求出不同温度下的蒸气压。
这些方法中以静态法准确性较高,即使蒸气压只有1333Pa(10mmHg)左右也可测定。静态法以等位计的两
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实验原理
臂液面等高来观察平衡较灵敏。对较高温度下的蒸气压测定,由于温度难以控制而准确度较差。动态法的优点是对温度的控制要求不高,对于沸点低于100℃的液体,如四氮化碳、丙酮、氯仿、乙酸乙酯、乙酸等亦可达到一定的精确度。饱和气流法不仅可测液体的饱和蒸气压,亦可测定固态易挥发物质,如碘的蒸气压。它的缺点是通常不易达到真正的饱和状态,因此实测值偏低。故这种方法通常只用来求溶液蒸气压的相对降低。
由图解法求得直线的斜率即可由此得到液体的摩尔气化热(-1):
ΔH气=- (3-4)
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数据处理
被测液体室温
大气压:开始读数结束读数平均值
温度值
t观
t环
t校
1/T
h左
h右
Δh
p
lnp
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