1、液體飽和蒸汽壓的測定、實驗目的-克拉貝農方程。1明確液體飽和蒸汽壓的意義，熟悉純液體的飽和蒸汽壓與溫度的關系以及克勞休斯2. 了解靜態法測定液體飽和蒸汽壓的原理。3. 學習用圖解法求解被測液體在試驗溫度范圍內的平均摩爾蒸發焓與正常沸點。、實驗原理通常溫度下距離臨界溫度較遠時，純液體與其蒸氣達平衡時的蒸氣壓稱為該溫度下液體的飽和蒸氣 壓，簡稱為蒸氣壓。蒸發 1mol液體所吸收的熱量稱為該溫度下液體的摩爾氣化熱。液體的蒸氣壓隨溫度而變化，溫度升高時，蒸氣壓增大；溫度降低時，蒸氣壓降低，這主要與分子的 動能有關。當蒸氣壓等于外界壓力時，液體便沸騰，此時的溫度稱為沸點，外壓不同時，液體沸點將相應 改變

2、。當外壓為時，液體的沸點稱為該液體的正常沸點。液體的飽和蒸氣壓與溫度的關系用克勞修斯-克拉貝龍方程式表示：d l n pdTvapRT式中，R為摩爾氣體常數；T為熱力學溫度；AvapHm為在溫度T時純液體的摩爾氣化熱。假定AvapHm與溫度無關，或因溫度范圍較小，AvapHm可以近似作為常數，積分上式，得：vap H m 1In p - C2R TH其中C為積分常數。由此式可以看出，以Inp對1/T作圖，應為一直線，直線的斜率為vap m，由斜R率可求算液體的AvapHm。靜態法測定液體飽和蒸氣壓，是指在某一溫度下，直接測量飽和蒸氣壓，此法一般適用于蒸氣壓比擬 大的液體。靜態法測量不同溫度下純

3、液體飽和蒸氣壓，有升溫法和降溫法二種。本次實驗采用升溫法測定 不同溫度下純液體的飽和蒸氣壓，所用儀器是純液體飽和蒸氣壓測定裝置。平衡管由A球和U型管B、C組成。平衡管上接一冷凝管， 以橡皮管與壓力計相連。A內裝待測液體， 當A球的液面上純粹是待測液體的蒸氣，而B管與C管的液面處于同一水平時， 那么表示B管液面上的即A球液面上的蒸氣壓與加在C管液面上的外壓相等。此時，體系氣液兩相平衡的溫度稱為液體在此外壓下的 沸點。可見，利用平衡管可以獲得并保持系統中為純試樣時的飽和蒸汽，U形管中的液體起液封和平衡指示作用。液體飽和蒸氣壓測定裝置圖1.恒溫槽；2.冷凝管；3.壓力計；4.緩沖瓶平衡閥；5.平衡閥

4、2通大氣用;6.平衡閥1抽真空用；8平衡管三、儀器與試劑恒溫水浴；平衡管，溫度計，冷凝管，數字式低真空測壓儀，真空泵及附件，無水乙醇。四、實驗步驟：1、 安裝儀器等待測液體本實驗是無水乙醇裝入平衡管，A球內約占4/5體積，此時U型管內不能有液體。再按照圖一裝妥個局部。2、 抽真空、系統檢漏將進氣閥、閥2翻開，閥1關閉。抽氣減壓至壓力計顯示壓差為-80KPa時關閉進氣閥和閥2，如壓力計示數能在 3-5min內維持不變，那么系統不漏氣。3、 排除AB彎管空間內的空氣和形成液封翻開閥1，恒溫槽溫度調至比次大氣壓下待測液沸點高3-5 'C,如此沸騰3-5min，停止加熱，關閉閥14、 乙醇飽和

5、蒸汽壓的測定當b、c兩管的液面到達同一水平面時，立即記錄此時的溫度和壓力，并翻開閥2，使測量系統的壓力減小 5-7kPa，液體將重新沸騰，又有氣泡從平衡管冒出，關閉閥 2，繼續降 低水溫。當溫度降到一定程度時，B,C液面又處于同一水平面，記錄此時的溫度計壓力計讀數。重復上述操作，每次使系統減壓5-7kpa，測至少8組數據。實驗結束后，先將系統排空，然后關閉真空泵。五、數據處理：被測液體： 乙醇室溫：C大氣壓：1數據記錄恒溫槽溫度T/K X 10壓力計讀數 p/kPa液體的蒸汽壓p=p 大氣 + p/kPaIn pt/ CT/K0以lnp對1/T作圖，求出直線的斜率，并由斜率算出此溫度范圍內液體

6、的平均摩爾汽化熱vapHm1/T與InP的關系圖* 系列1線性系列11/T (X 103K )vap得：AvapHm =-k R = 4.6855 X 8.314 = 38.96 KJ六、考前須知 :(1) 預習時應該讀懂各個閥門的作用及氣路連接。(2) 實驗前應檢查并保證體系不漏氣。(3) 減壓速度要適合，必須防止平衡管內液體沸騰過于劇烈，致使管內液體快速蒸發。實驗過程中，必須充分排盡 AB彎管空間中的全部空氣，使 B管液面上方只含液體的蒸汽分子。平衡管 內必須放置于恒溫水欲中的水面以下，否那么其溫度與水溫不同。七、思考題 :1為什么AB彎管中的空氣要干凈？怎樣操作？怎樣防止空氣倒灌？答:

7、AB 彎管空間內的壓力包括兩局部：一是待測液的蒸氣壓 ; 另一局部是空氣的壓力。測定時，必須將其 中的空氣排除后，才能保證B管液面上的壓力為液體的蒸氣壓；將水浴溫度升高到85° C沸騰3分鐘即可; 檢漏之后要關閉閥 1 ，防止外界空氣進入緩沖氣體罐內。2本實驗方法能否用于測定溶液的飽和蒸氣壓？為什么？ 答：溶液不是純潔物，其沸點不穩定，實驗操作過程中很難判斷是否已到達其沸點。 3為什么實驗完畢以后必須使系統和真空泵與大氣相通才能關閉真空泵？ 答：如果不與大氣相通，球管內的液體可能會被吸入到緩沖儲氣罐。4如果用升溫法測定乙醇的飽和蒸汽壓，用該實驗裝置是否可行？假設行，如何操作？ 答：升溫法可行。先翻開閥 2，關閉閥 1 ，使儲氣管內壓強達 -50kPa左右，關閉閥2，溫度每升高3-5° C,翻開閥1，增