5/5物理化學實驗實驗報告專業化學工程與工藝班級學號姓名室溫24℃氣壓1atm日期實驗名稱：乙醇飽和蒸汽壓得測量實驗目的：1、掌握純液體飽和蒸氣壓的定義和氣-液兩相平衡的概念。

2.測定無水乙醇在不同溫度下的飽和蒸氣壓，初步掌握低真空實驗技術。

3，學會用圖解法求被測液體在實驗溫度范圍內的平均摩爾氣化熱實驗原理：（簡述）在一定溫度下與純液體處于平衡狀態時的蒸氣壓力稱為該溫度下的飽和蒸氣壓。這里的平衡狀態是指動態平衡。在某一溫度下，被測液體處于密閉真空容器中，液體分子從表面逃逸成蒸氣，同時蒸氣分子因碰撞而凝結成液相，當兩者的速率相同時，就達到了動態平衡，此時氣相中的蒸氣密度不再改變，因而具有一定的飽和蒸氣壓。

液體的飽和蒸氣壓與溫度的關系可用克拉貝龍（Clapeyron）方程式來表示:設蒸氣為理想氣體，在實驗溫度范圍內摩爾氣化熱

為常數，并略去液體的體積，可將上式積分得克拉克龍方程的不定積分形式；

式中，p為液體在溫度下時的蒸氣壓；C

為積分常數。

實驗測得各溫度下的飽和蒸氣壓后，以

1gp

對

1/T

作圖，得一直線，直線的斜率（m）為由此即可求得摩爾氣化熱

△vap

Hm。

測定液體飽和蒸氣壓的方法有以下三種。

①靜態法。在某一溫度下直接測量飽和蒸氣壓。

②動態法。在不同外界壓力下測定其沸點。

③飽和氣流法。使干燥的惰性氣流通過被測物質，并使其為被測物質所飽和，然后測定所通過的氣體中被測物質蒸氣的含量，就可依據分壓定律算出此被測物質的飽和蒸氣壓。

平衡管由三根相連通的玻璃管

a、b和

c組成，a管中儲存被測液體，b

和

c中也有相同液體在底部相連。當a、c管的上部純粹是待側液體的蒸氣，而b與c管中的液面在同一水平常，則表示在c管液面上的蒸氣壓與加在

b

管液面上的外壓相等。此時液體的溫度即為體系的氣液平衡溫度，亦即沸點。在一定溫度下，若小球液面上方僅有被測物質的蒸氣，那么在等旺管U形管右支液面上所受到的壓力就是其蒸氣壓。當這個壓力與等壓管U形管左支液面上的空氣的壓力相平衡，等壓管U形管兩臂液面齊平常，就可從與等壓管相接的壓力計測出此溫度下液體的飽和蒸氣壓。儀器試劑：儀器：蒸汽壓測定裝置一套，真空泵一臺，數字是真空計一臺，冷卻循環系統一套，加熱磁力攪拌器一臺。試劑：無水乙醇（A.R.）參數備注：實驗流程：1,按圖所示連接儀器，檢查氣密性以確保所有接口必須嚴密封閉。平衡管中的液體裝入：先將平衡管取下洗凈，烘干，然后烤烘（可用煤氣燈）a

管，趕走管內空氣，速將液體自

b管的管口灌入，冷卻

a

管，液體即被吸人。反復

2～3

次，使液體灌至

a

管體積的

2/3

為宜，然后接在裝置上。

2.系統檢漏。緩慢旋轉三通活塞，使系統通大氣。開啟冷卻水，接通電源，使真空泵正常運轉

4～5min

后，調節活塞使系統減壓（注意！旋轉活塞必須用力勻稱、緩慢，同時注視真空計)，至余壓大約為

1×10+Pa

后關閉活塞，此時系統處于真空狀態。如果在數分鐘內真空計示值基本不變，表明系統不漏氣。若系統漏氣，則應分段檢查，直至不漏氣才可進行下一步實驗。

3.測定不同溫度下液體的飽和蒸氣壓。開動真空泵，控制抽氣速度，使平衡管中液體溫和沸騰

3～4min，使管內空氣排凈。然后停止抽氣，通過毛細管緩緩放氣人內，至等壓U形管兩側液面等高為止，讀取此時恒溫槽溫度及數字壓力計讀數。

4.緩慢加熱，連續測定

30℃、35℃、40℃、45℃時乙醇的蒸氣壓。在升溫過程中，應常常開啟旋塞，緩緩放入空氣，使等壓

U形管兩臂液面接近相等，當溫度達到設定測量值附近時，應穩定

3min

后如實記錄數據。如果在實驗過程中放入空氣過多時應重做。

5.實驗完后，緩緩放空氣入內，至與大氣壓平衡為止。數據記錄：t/℃T/Kp/kpap/palgp1/T21.3294.312.32123204.090610700.003397893030314.84148434.171531440.003300333530817.38173774.239966470.003246754031320.66206574.315060240.003194884531826.49264904.423081950.00314465數據處理：誤差分析：問題討論：克拉克龍方程式在什么條件下才適用？、答：在界定的溫度范圍內H變化不大，可視為常數；另外對于處于非平衡的狀態不能應用該方程。在開啟旋塞放空氣人系統內時，放得過多應如何辦？實驗過程中為什么要防止空氣倒灌？答：必須重新排盡管內氣體；管內壓力包括兩部分，一是待測蒸汽壓，二是空氣的壓力，必須把空氣排盡后才能得到飽和蒸汽壓的壓力。在系統中安置緩沖瓶和應用毛細管放氣的目的是什么？答：系統中安置緩沖瓶和應用毛細管放氣的目的是防止液體爆沸帶來的誤差。緩沖瓶的作用：是為了防止將實驗物質直接吸入真空泵。氣化熱與溫度有無關系？

答：汽化熱與汽化時的溫度和壓強有關，溫度升高時汽化熱減小,到臨界溫度時變為0。這是由于隨著溫度的升高，液體分子將具有較大的動能，氣相與液相之間的差別逐漸減小，液體只需要從外界獲得較少的能量就能汽化。而在臨界溫度下，物質處于臨界態，氣相與液相之間的差別消失了，因此汽化熱為0。5.等壓管

U形管中的液體起什么作用？冷凝器起什么作用？為什么可用液體本身作等

壓管U形管封閉液？答：通過U形管中的液體液面差來計算體系壓力的變化，封閉氣體，防止空氣進行彎管內，作等壓計用，以顯示U型管兩端液面上的壓力是否相等。冷凝器主要防止管中的液體揮發