物理化学实验报告.
KNO3 熔解热的测定:标准称量 KNO3 ,代替 KCl 重复上述操作.
六、实验数据记录与处理
KCl溶解过程中数据记录:
KCl质量: 二、液体饱和蒸气压的测定
一、实验名称:液体饱和蒸气压的测定
二、实验目的:
1、明确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-克拉佩龙方程的意义。
2、掌握用静态测定液体饱和蒸气压的方法,学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化焓。
3、初步掌握真空实验技术,了解恒温槽及等压计的使用方法。
三、实验原理:
在真空密闭容器中,液体很快和它的蒸气建立动态平衡(蒸气分子向液面凝结和液体分子从液面逃逸的速率相等)。此时液面上的蒸气压力就是液体在此温度时的饱和蒸气压。蒸发1mol液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化焓。液体的蒸气压与温度有关。温度升高,分子运动加剧,单位时间内从液面逸出的分子数增多,蒸气压增大;反之,温度降低时,蒸气压减小。当蒸气压等与外界压力时,液体沸腾,此时的温度称为沸点。当外压为1atm()时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拉佩龙方程表示:
式中,由于远远大于故。将气体是为理想气体,得:
假定与温度无关,或因温度变化范围较小,可以近似视为常数,积分上式,得:
式中,P为液体在温度t时的蒸气压;[P]为压力p的量纲,即pa;C积分常数。此式可以看出,测定不同温度T下液体的蒸气压p,以对1/T作图,应为一直线,斜率为,由直线斜率可求算液体的蒸发摩尔焓。
测定饱和蒸气压的方法有三种:静态法,即在不同温度下直接测定液体的饱和蒸气压。动态法,即在不同外界压力下测定其沸点。饱和气流法,该法是使干燥的惰性气流通过测定物质,并控制气流流速使其为被测物质所饱和。然后测定所通过的气体中被测物质蒸气的含量,就可根据分压定律算出被测物质的饱和蒸气压。
四、实验仪器与试剂:
饱和蒸气压测量装置教学实验仪(9DPCY-2C)1套(包括恒温水槽1台、等压计1支、数字压力计1台);真空泵1台及附件;精密温度温差测量仪(JTD-2A)1台;乙醇(AR)
五、实验步骤:
,并记录。
装样。将乙醇溶液通过等压计的加样口12装入等压计,使试样球9内的乙醇约占小球体积的2/3,同时保证U形管内含有一定量的乙醇,将等压计放入恒温水槽中,然后按图(P160)接好仪器。
打开饱和蒸气压测定教学试验仪电源开关,预热5min后,调量纲旋钮至“kpa”档。使饱和蒸气压测定教学实验仪通大气,再按下“清零”键。
检查系统是否漏气。
测定室温下乙醇的饱和蒸气压。关闭稳压包的增压阀(进气阀),打开真空包的减压阀(抽气阀),开启真空泵约5min,将系统中的空气抽出,这时试样球与U形管之间的空气呈气泡状通过U形管中的液体逸出。当发现气泡成串逸出时,可迅速关闭缺抽气阀门3(若沸腾不能停止,可缓缓打开增压阀,使少许空气进入系统),至乙醇开始沸腾,关闭减压阀,待乙醇沸腾1~2min后,缓慢开启增压阀放入空气,直至等压计U形管两端液面平齐,迅速关闭增压阀,记录此时恒温槽水浴的温度t,及饱和蒸气压教学实验仪上的压差值
。根据,计算出所测温度下液体的饱和蒸气压p1,并与标准数据比较,误差较大时,需重复此步骤。
调整恒温水浴温度,使之升高5℃(升温时可看到有气泡通过U形管逸出),待系统恒温后,液体将再次沸腾;在缓慢开启增压阀,缓缓放入空气,直至等压计U形管两端液面平齐。迅速关闭旋塞,记录此时恒温槽水浴的温度即饱和蒸气压教学实验仪上的压差值及水浴温度t,计算出所测温度下液体的蒸气压p2。
重复5、6步骤,每次使恒温槽水浴升温5℃,重复操作,测定乙醇在不同温度下的蒸气压,直至温度到55℃左右为止。要求记录6~8组温度-压差数据。
,打开阀门3、4,使系统与大气相通。关闭教学实验仪、恒温水槽的开关,将系统排空,然后关闭真空泵。
六、实验数据记录与处理
,记录原始数据并计算ln(p/[p])和1/T。
温度:℃ 大气压:
温度t/℃
30
35
40
45
50
55
压 差/KPa
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饱和蒸气压p*/KPa
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