液体饱和蒸汽压的测定-实验报告.doc

实验名称：液体饱和蒸汽压的测定
报告人：曾辉 实验时间2011年05月04日一、实验目的：
（1）明确液体饱和蒸汽压的定义，熟悉纯液体的饱和蒸汽压与温度的关系，即克劳休斯-克拉贝农方程。
（2）了解静态法测定液体饱和蒸汽压的原理。
（3）学均摩尔蒸发焓与正常沸点。
二、实验原理：
1、热力学原理
在远低于液体临界温度下，处于密闭的真空容器中的液体，一些动能较大的液体分子可从液相进入气相，而动能较小的蒸汽分子因碰撞而凝结成液相，当这两个过程的速度相等时，气液两相建立动态平衡，此时液面上的蒸汽压力就是该温度下该液体的饱和蒸汽压，简称为蒸汽压。蒸发1mol液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔蒸发焓，用ΔvapH*m表示。
纯液体的蒸气压随温度的变化而变化，当温度升高，分子运动加剧，更多的高动能分子由液相进入气相，因而蒸气压增大；反之，温度降低，则蒸气压减小。当蒸气压等于外界压力时，液体更沸腾，此时的温度称为沸点，所以，外压不同时，液体的沸点也不同，，液体的沸点称为该液体的正常沸点。
液体的饱和蒸气压与温度的关系用克劳休斯-克拉贝农方程式表示为
Dlnp/dT=ΔvapH*m/RT2 (1)
式中，R为摩尔气体常数；T为热力学温度；ΔvapH*m为在温度T时纯液体的摩尔蒸发焓。
若在实验温度范围内将ΔvapH*m视为常数，对式（1）积分的：
lnp=-ΔvapH*m/RT+C (2)
其中C为积分常数。可以看出，实验测量出液体在一系列温度之下的饱和蒸气压，以lnp对1/T作图，得一直线，直线的斜率为 由斜率可求算液体的ΔvapH*m。
2、实验方法
静态法是将待测物质放在一个密闭的系统中，在不同温度下直接测量其饱和蒸气压。通常是用平衡管（又称等位计）进行测定。 平衡管由一个球管与一个U形管连接而成（如图1（b）所示），待测物质置于球管A内，U形管中也放置被测液体，将平衡管和抽气系统、压力计连接，在一定温度下，当U形管中的液面在同一水平时（B,C处），表明U形管两臂液面上方的压力相等，即AB段的蒸气压与C到压力计的压力相等，记下此时的温度和压力，则压力计的示值就是该温度下液体的饱和蒸气压，或者说，所测温度就是该压力下的沸点。可见，利用平衡管可以获得并保持系统中为纯试样时的饱和蒸气，U形管中的液体起液封和平衡指示作用。
（a） (b)
图1、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-恒温水浴
静态法常用于易挥发液体饱和蒸气压的测量，也可用于固体加热分解的平衡压力的测量。
三、仪器和试剂：
恒温水浴；平衡管，温度计，冷凝管，真空泵，数字式低真空测压仪；无水乙醇，
四、实验步骤
1、安装仪器
将待测液体（本实验