液体饱和蒸气压的测定
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一.目的要求:
1.掌握液体饱和蒸气压的定义,了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系以及克劳修斯-佩拉佩龙方程。
2.掌握真空实验技术,了解恒温槽及等压计的使用
。
3.学会用静态法测定液体饱和蒸汽压的方法,学会用图解法,求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔汽化焓。
二.基本原理
(参考图)
1.饱和蒸气压:在封闭体系中,液体很快和它的蒸汽达到平衡。这时的蒸汽的压力称为液体的饱和蒸气压。
2.摩尔汽化焓:一定温度下,蒸发1mol液体所吸收的热量称为该温度下的摩尔汽化焓(∆vapHm)。
3.液体的饱和蒸气压和温度有关,它们的关系可以用克拉佩龙方程
示:
,其中,
≈
,假设
与温度无关,或因温度变化小,
近似为常数,则上式可化为
→
P:液体在温度T时的蒸气压
(p):压力p的量纲,即pa
C:积分常数
以ln(p/(p))对1/T作图,得一直线,斜率就是
,从而求得
。
4.静态法测饱和蒸气压:在不同的温度下直接测定液体的饱和蒸气压。
三.实验主要仪器名称:
1.饱和蒸气压测量装置教学实验仪(DPCY-C)1套(包括恒温水槽1台,等压计一支,数字压力计一台);真空泵一台及附件
2.乙醇(AR)
四.实验步骤:
1.读取并
大气压→打开饱和蒸气压测量装置教学实验仪,预热5min,调量纲,通大气,清零→检查系统是否漏气→测定35度下乙醇的饱和蒸气压→将恒温槽温度调高5度,测定该温度下的饱和蒸气压,重复此步骤至温度到60度。
2.读取大气压,与第一次求平均值→实验结束,处理仪器。
五.数据
:
t/℃
35
40
45
50
55
60
T/K
308.15
313.15
318.15
323.15
328.15
333.15
1/T
0.003245173
0.003193358
0.003143171
0.003094538
0.003047387
0.003001651
ΔP/KPa
71.57
69.31
64.15
57.64
49.2
36.28
P/KPa
17.13
19.39
24.55
31.06
39.5
52.42
LnP
2.840831312
2.964757469
3.200711854
3.435920818
3.676300672
3.959288198
六.数据处理:
七.实验结果
=-4659.8 ,
=4659.8×8.3145=38.7KJ/mol
八.问题讨论
1.实验中要确保装置气密性良好,否则会影响实验结果的准确性。
2.本实验方法能否用于测定溶液的饱和蒸气压?为什么?
答:溶液不是纯净物,其沸点不稳定,实验操作过程中很难判断是否已达到其沸点。
3.产生误差的原因有哪些?
答:当地大气压、判断液面是否相平的
、液面相平时数据的采集都会对实验结果造成影响。
4.克-克方程在什么条件下才能用?
答:物质是纯物质,有气相生成的相变。
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