液体饱和蒸汽压的测定

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乐山师范学院化学学院 物理化学实验报告

学号:10310099 姓名:凌瑶 班级:化教二班

实验题目液体的饱和蒸汽压与温度的关系

平均室温:18.5 ℃ 平均气压:976.9 糜超 日期:2012年10月19日 一、实验目的

1. 学习动态法测定液体饱和蒸汽压与温度的关系。 2. 使用克劳修斯-克拉佩龙关系式计算水的气化热。 3掌握气压计、U型管压计的使用方法和真空泵的使用。 二、实验原理

1.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的饱和蒸汽压。液体的蒸汽压随温度而改变的,温度升高蒸汽压增大。当蒸汽压力与外界相等时便沸腾。外压不同沸点也不同。

液体的饱和蒸汽压与温度的关系可用克劳修斯方程-克拉贝隆方程式表示: dlnp/dT=ΔH气/RT2 (1)

式中:p为液体在温度T时的饱和蒸汽压;T为绝对温度;ΔH为液体摩尔汽化热,温度较小的变化范围内,ΔH气可视为常数。积分1得

Lnp=-ΔH/气RT+B (2) 式中ΔH气/R是常数

测定饱和蒸汽压的方法主要有三种: 1饱和蒸汽法 2静态法 3.动态法

利用当液体的蒸汽压与外界相等时液体沸腾的原理,测定液体在不同外

Kpa 同组人:安婷婷、刘思琪、刘君、

压下时的沸点就渴求出不同温度下的蒸汽压。

由图解法求的直线的斜率即可由此得到液体的饱和蒸汽压(j/mol) 三、仪器与试剂

1. 调压器(1kVA)1台 电热套(300-500)一个 U行汞压力计一个 真空泵及附件一套 2. 蒸馏水 四、主要实验步骤

1读取实验时和实验后的大气压,取平均值。

2. 清洗三颈瓶,最后用蒸馏水洗两次。瓶内加约1/2的蒸馏水,加入少许沸石。测温的温度计头用纱布包裹,部分浸入水中。将测环境的温度计与测体系的温度计绑在一起,要能移动作路劲校正。

3系统捡漏:抽真空泵,系统减压53-67kpa后关闭,5分钟后体系压力不发生变化,则属正常,否则在漏气处涂少许真空酯。

4测定水在不同外压下沸腾的温度:启动真空泵,让体系压力低于环境的压力约40-50kpa。加热,让谁平稳沸腾,调整测露茎的温度计水银球与测体系温度的温度计汞柱露出部分的中部。隔2-3分钟读数,基本没变化时,记录t观和t环,同时记录压计的读数。

降低体系与环境温差约3-4kpa,同样测定,知道无压差,测定不少于十次。 五、数据处理与结果讨论 1.数据记录 表一:

被测液体蒸馏水 室温:18.5C

大气压:开始读数976.9KPA,结束读数976.9KPA,平均值976.9KPA t观 83.4 84.75 86.08 87.6 89.03 90.5

t环 19.5 19.7 19.8 20 20 19

温度值 t较 T/K

0.25482 273.4048 0.865539 274.0155 0.895745 274.0457 0.929716 274.0797 0.964881 274.1149 1.015908 274.1659

1/T/K

0.003658 0.003649 0.003649 0.003649 0.003648 0.003647

dP/Pa 43.53 40.54 37.35 33.85 30.09 25.94

压力值 P/Pa lnp

97646.47 11.48911 97649.46 11.48914 97652.65 11.48917 97656.15 11.48921 97659.91 11.48925 97664.06 11.48929

91.95 93.1 94.1 95.1 96.08 97.12 97.8 98.6 2

19 18.7 18.9 18.9 19 19.1 19.1 19.2 1.053117 1.087482 1.110982 1.137719 1.162718 1.189636 1.208407 1.229128 274.2031 274.2375 274.261 274.2877 274.3127 274.3396 274.3584 274.3791 0.003647 0.003646 0.003646 0.003646 0.003645 0.003645 0.003645 0.003645 21.75 18.47 15.31 11.96 8.82 5.38 3.13 0.28 97668.25 97671.53 97674.69 97678.04 97681.18 97684.62 97686.87 97689.72 11.48933 11.48937 11.4894 11.48943 11.48946 11.4895 11.48952 11.48955

P-T97700976909768097670976609765097640273.9P/paT/℃274274.1274.2274.3274.4 图一:压力和温度的图像.压力随温度的升高而增大。 3 lnp-1/TlnP11.489611.4895y = -84.049x +11.489411.79611.489311.489211.48910.00360.00360.00360.003645551/T 图二是:lnp-1/T的图,由图可知,斜率k=-84.049.截距B=11.769 4.由图二可得带入公式(2)有: ??H=-84.049 B=11.769 R气算出ΔH=84.049*8.314=698.78J/mol 5.当液体水在100℃,100kpa时的饱和蒸汽压为: lnP(饱和蒸汽压)=84,09*(1/373.15)+11.769 P(饱和蒸汽压)=103092.33pa=1.03×105pa 思考题:

1. 所测定仪器的精确度是多少?

水银温度计的精确度为0.01.酒精温度计的精确度为0.1 2正常的沸点与沸腾的温度有什么不同?

正常沸点是在常温常压下的沸点。沸腾温度是指在某一特定条件下,沸腾的温度。

3如气压计的读数为bar,压力计的温度为mmHG,数据如何转换?

1atm=0.0101325MPa=760mmHg=1.01325bar 4本实验方法能否测定溶液的压力差,为什么?

不可以,因为在纯液体的测定中,液体会随温度的升高而蒸发,如果是溶液,其溶剂挥发后浓度将会改变。不同浓度的溶液其饱和蒸汽压不同。

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