文档介绍：华南师范大学实验报告
学生姓名学号
专业化学(师范) 年级、班级
课程名称物理化学实验实验项目纯液体饱和蒸气压的测定——静态法
实验类型:□验证□设计□综合实验时间年月日
实验指导老师罗琼实验评分
【实验目的】
①明确纯液体饱和蒸气压的概念及其与温度的关系,加深对克劳修斯-克拉贝龙(Clausius-Clap-
eyron)方程的理解。
②掌握静态法(亦称等位法)测定纯液体饱和蒸气压的原理及方法,学会用图解法求纯液体的平均摩尔汽化热和正常沸点。
③了解数字式低真空测压仪,熟悉常用气压计的使用及校正方法,初步掌握真空实验技术。
【实验原理】
在一定温度下,纯液体与其自身的蒸气达到气液平衡时,蒸气的压力称为该温度下该液体的饱和蒸气压,简称为蒸气压。蒸发1mol液体所吸收的热量称为该温度下该液体的摩尔汽化热。将蒸气视为理想气体,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:
(3-12)
dlnp
△vapHm
dT
RT2
=

式中,T为热力学温度,K;p为纯液体在温度T时的饱和蒸气压,Pa;△vapHm为纯液体在温度T时的摩尔汽化热,J/mol;R为摩尔气体常数,/( mol·K)。
在温度变化范围不大时,可把△vapHm视为常数,表示此温度范围内的平均摩尔汽化热。
将式(3-12)积分得
(3-13)
lnp= × +c
﹣△vapHm 1
R T
用lnp对1/T作图,得一条直线,直线的斜率为:
m=
﹣△vapHm
R
于是,有
△vapHm=﹣Rm
由此可见,测得一组不同温度下纯液体的饱和蒸气压值,可求得该温度范围内该纯液体的平均摩尔汽化热△
vapHm。
当液体的饱和蒸气压等于外界压力时,液体沸腾,此时的温度即为该液体的沸点。当外压为latm (101325Pa)时,液体的沸点称为正常沸点。
测定液体饱和蒸气压的具体方法很多,本实验采用静态法测定纯水的饱和蒸气压,实验装置如图3-11所示。等压计(又称平衡管)由三个相连的玻璃球A、B、(纯水),B球和C球间用U形管连通,也装上适量的纯液体(纯水)。测量时,当U形管两边液面处于同一水平面时,表示U形管两边上方的气体压力相等,迅速记下此时的温度和压力,则A球中纯液体(纯水)的饱和蒸气压等于加在C管上面的外压。
图3-11 液体饱和蒸气压测定装置图
1-平衡管;2-搅拌器;3-温度计;4-缓冲瓶;5-恒温水浴;6-三通活塞;7-直通活塞
【仪器与试剂】
液体蒸气压测定装置 1套
真空泵(共用) 1台
纯水
100℃(1/10)水银玻璃温度计 1根
【实验步骤】
(1) 装置仪器
从液体蒸气压测定装置中将等压计卸下,倒入少许纯水,倾倒等压计,并不断改变其倾斜度,使纯水由球C流经U形管、球B、最后到达A,反复上述操作次数,直至球A中装入的2/3体积的纯水为止,将等压计竖直,向球c倒入纯水,至U形管两边处同一水平时,水面接近球B的底部为止,最后将等压计小心装回装置中。
将精密数字压力计的电源接通并打开,单位选择“mmHg”一挡,并在大气压条件下置零。
(2) 检查系统是否漏气
关闭直通活塞7,开动真空泵,慢慢旋转三通活塞