液体饱和蒸汽压测定
纯液体饱和蒸汽压的测定实验报告数据
纯液体饱和蒸汽压的测定实验报告数据实验报告：纯液体饱和蒸汽压的测定一、实验目的与原理本次实验的主要目的是研究纯液体饱和蒸汽压的测定方法，通过实验数据的收集与分析，掌握液体饱和蒸汽压的计算方法，为后续相关研究提供理论依据。
实验原理：液体在一定温度下，当其表面存在足够多的蒸汽分子时，这些蒸汽分子产生的压力达到与大气压力相等的程度，此时液体就达到了饱和状态。
饱和蒸汽压是指在这种状态下，单位时间内逸出的蒸汽分子数与单位时间内返回到液面的蒸汽分子数相等时所形成的压力。
纯液体饱和蒸汽压的测定方法主要有皮尔逊法、亨利定律法和自拟方法等。
二、实验设备与材料1. 设备：实验室恒温水浴、气压计、U形管、滴定管、酒精灯等。
2. 材料：甲醇、乙醇、苯、汽油等有机溶剂，以及去离子水。
三、实验步骤与数据处理1. 皮尔逊法测定纯液体饱和蒸汽压(1)取一定量的有机溶剂，加入去离子水中，使其充分溶解。
(2)将U形管水平放置，一端浸入溶液中，另一端用酒精灯加热至90°C左右。
(3)关闭进气阀，打开排气阀，使U形管内的气体与外界大气相通，待气体稳定后，记录此时的压力值P1。
(4)继续加热U形管，使液体沸腾，记录此时的压力值P2。
(5)重复以上步骤3-4次，取平均值作为实验数据。
2. 亨利定律法测定纯液体饱和蒸汽压(1)取一定量的有机溶剂，加入去离子水中，使其充分溶解。
(2)将U形管水平放置，一端浸入溶液中，另一端用酒精灯加热至90°C左右。
(3)在另一容器中加入一定量的去离子水，并放入气压计测量初始压力值P0。
(4)关闭进气阀，打开排气阀，使U形管内的气体与外界大气相通，待气体稳定后，记录此时的压力值P1。
(5)继续加热U形管，使液体沸腾，记录此时的压力值P2。
(6)根据亨利定律公式：P2 = (P1 + P0) * R * T / (V L),其中R为气体常数，T为温度差，V为U形管内液体的体积，L为U形管内液体的升力。
液体饱和蒸汽压的测定
实验五液体饱和蒸汽压的测定一、实验目的与要求：对液体饱和蒸汽系作实验上的研究。
根据建立起的经验方程式，求算液体的平均摩尔汽化热。
饱和蒸汽压与温度的关系二、预习要求：1. 明确蒸气压、正常沸点、沸腾温度的含义；了解动态法测定蒸气压的基本原理。
2. 了解真空泵、气压计的使用及注意事项。
3. 了解如何检漏及实验操作时抽气、放气的控制。
三、实验原理：在封闭体系中，液体很快和它的蒸汽达到平衡。
这时的蒸汽的压力称为液体的饱和蒸汽压。
蒸发一摩尔液体需要吸收的热量，即为该温度下液体的摩尔汽化热。
它们的关系可用克拉贝龙～克劳修斯方程表示：dlnp/dTt=Δvap H m/RT2 (1)ΔHm：摩尔汽化热(J·mol-1)R：气体常数(8.314J·mol-1·K-1)若温度改变的区间不大，ΔH可视为为常数（实际上ΔH与温度有关）。
积分上式得：lnp=A’-ΔH m/RT (2)或logP=A-B/T (3)常数A=A’/2.303 ，B=Δvap H m/2.303RT 。
(3)式表明logP与1/T有线性关系。
作图可得一直线，斜率为－B。
因此可得实验温度范围内液体的平均摩尔汽化热ΔH m。
ΔH m=2.303RB (4)当外压为101.325kPa(760mmHg)时，液体的蒸汽压与外压相等时的温度称为液体的正常沸点。
在图上，也可以求出液体的正常沸点。
液体饱和蒸汽压的测量方法主要有三种：1. 静态法：在某一固定温度下直接测量饱和蒸汽的压力。
2. 动态法：在不同外部压力下测定液体的沸点。
3. 饱和气流法：在液体表面上通过干燥的气流，调节气流速度，使之能被液体的蒸汽所饱和，然后进行气体分析，计算液体的蒸汽压。
本实验利用第二种方法。
此法基于在沸点时液体的饱和蒸汽压与外压达到平衡。
只要测得在不同外压下的沸点，也就测得在这一温度下的饱和蒸汽压。
四、仪器和药品：液体饱和蒸汽测定仪1套，抽气泵1台，福廷式压力计1支，加热电炉1个，搅拌马达1台，1/10℃温度计2支。
液体饱和蒸汽压的测定
若用lnp对1/T作图应得一直线，斜率m为：
m vap Hm
2.303R
则 vap Hm 2.303Rm
2. 饱和蒸气压数据的获取
球a中盛有被测液体，U 形管bc部分以被测液体作 为封闭液。
2. 饱和蒸气压数据的获取
ab弯管空间内的压力包括两部分:一是待测液的蒸 气压;另一部分是空气的压力。
蒸汽压差( pa)
)
lnp
35 308 0.003247
40 313 0.003195
45 318 0.003145
50 323 0.003096
55 328 0.003049
60 333 0.003003
作业
由上表数据绘制出logp-1/T直线图，根据线性方 程求出直线的斜率，由斜率算出乙醇在此温度 下的平均摩尔汽化焓，与文献值比较，计算误 差。
测定时先将a与b之间的空气抽净，才能保证b管液 面上的压力为液体的蒸气压。
然后从c的上方缓慢放入空气，使 等压计b、c两端的液面平齐，且不 再发生变化时，则ab之间的蒸气压 即为此温度下被测液体的饱和蒸气 压。因为此饱和蒸气压与c上方的 压力相等，而c上方的压力可由压 力计直接读出。温度则由温度计直 接读出，这样可得到一个温度下的 饱和蒸气压数据。
乙醇平均摩尔汽化焓文献值：41.5kJ/mol
压，温度越高，饱和蒸汽压越大。
液体的饱和蒸气压与温度的关系可用克劳修斯-克拉 贝龙方程式表示；
d lnp vap H m
dT 2.303RT 2
积分： ln p vap Hm 1 B 2.303R T
ln p vap Hm 1 B 2.303R T
液体饱和蒸汽压的测定-实验报告
液体饱和蒸汽压的测定-实验报告液体饱和蒸汽压的测定实验报告一、实验目的1、明确液体饱和蒸汽压的定义及其实用意义。
2、掌握静态法测定液体饱和蒸汽压的原理和方法。
3、学会使用气压计和恒温槽等实验仪器。
4、通过实验数据处理，求得所测液体在不同温度下的饱和蒸汽压，并绘制出蒸气压温度曲线，计算出液体的平均摩尔汽化热。
二、实验原理在一定温度下，液体与其蒸汽达到平衡时的压力称为该温度下液体的饱和蒸汽压。
当液体的蒸汽压与外界压力相等时，液体便沸腾。
静态法测定液体饱和蒸汽压是在一定温度下，直接测量处于平衡状态时的蒸汽压力。
假设被测量液体的蒸汽压为 p，实验装置中所加的外压为 p 外，当 p ＝ p 外时，液体发生沸腾。
此时，外压 p 外的大小就等于液体的饱和蒸汽压 p。
克劳修斯克拉贝龙方程表示了液体饱和蒸汽压与温度的关系：ln(p/p) ＝ΔvapHm/（R·T) ＋ C其中，p 为液体在温度 T 时的饱和蒸汽压，p为标准大气压，ΔvapHm 为液体的摩尔汽化热，R 为摩尔气体常数，T 为热力学温度，C 为积分常数。
通过测定不同温度下液体的饱和蒸汽压，并以 ln(p/p) 对 1/T 作图，可得一直线，其斜率为ΔvapHm/（R)，从而可求得液体的摩尔汽化热ΔvapHm。
三、实验仪器与试剂1、仪器饱和蒸汽压测定装置一套，包括等压计、稳压瓶、温度计、恒温槽、气压计。
真空泵及附件。
2、试剂无水乙醇（分析纯）。
四、实验步骤1、装置安装将等压计、稳压瓶、温度计等按实验装置图连接好。
检查装置的气密性，确保系统无漏气现象。
2、装样洗净等压计，烘干后在等压计的 U 形管内加入适量的无水乙醇。
3、排除系统内的空气打开真空泵，抽气至等压计内的液体沸腾 3 5 分钟，以排除系统内的空气。
关闭真空泵，观察等压计内的液面，若液面在数分钟内保持不变，则表明系统内的空气已排尽。
4、测定不同温度下的饱和蒸汽压开启恒温槽，调节温度至某一设定值，并保持恒温。
液体饱和蒸汽压的测定
饱和蒸气压测定：有静态、动态、饱和气三种方法。
本实验采用静态法，以等压计在不同温度下测定乙醇的饱和蒸气压。
装置：见图3.1。
被测样装入小球9中，以
样品作U型管封闭液。
某温度
下若小球液面上方仅有被测物
的蒸气，则等压计U型管右支
液面上所受到的压力就是其蒸
气压。
当该压力与U型管左支
液面上的空气的压力相平衡（U
型管两臂液面齐平）时，就可从
与等压计相接的压力计测出在此温度下的饱和蒸气压。
【仪器试剂】
恒温水浴；等压计；数字压力计；真空泵及附件。
无水乙醇。
【实验步骤】
1．装样：从加样口加将2/3体积的无水乙醇，并在U型管内装入一定体积的无水乙醇。
2．按图安装仪器。
3．打开数字压力计电源开关，预热5 min，按下“复位”键，调单位至“mmHg”。
4．关闭进空气口4，打开阀门2，3和真空泵，抽真空2 min~3 min，关闭阀门3，若数字压力计上的数字基本不变，表明系统不漏气，可进行下步实验。
否则应逐段检查，消除漏气因素。
5．打开阀门3，继续抽真空。
这时试样球与U型管之间的空气呈气泡状通过U型管中的液体逸出。
当发现气泡成串逸出时，迅速关闭抽气阀门3（若沸腾不能停止，可缓缓打开进气门4，使少许空气进入系统），2 min~5 min 后关闭抽气阀门2。
打开恒温水浴的加热开关，将水温升高至20℃~25℃。
2.以])/[ln(p p 对1/T 作图，得直线，由直线的斜率求出Δvap H m ө。
液体饱和蒸汽压测量
液体饱和蒸汽压测量一、实验目的1、测定去离子水在不同温度下的饱和蒸气压。
2、求出所测温度范围内去离子水的平均摩尔气化焓。
二、实验原理在一定温度下，纯物质气液相达到平衡时的蒸气压为纯物质的饱和蒸气压。
纯物质的饱和蒸气压与温度有关。
将气相视为理想气体时，对有气相的两相平衡（气-液、气-固），可用Clausius-Clapeyron方程表示为：dln(p/Pa)dT=∆vapHmRT2如果温度范围变化小∆vapHm可近似看做常数，对上式积分得：ln(p/pa)=-∆vapHmRT+C由上式可知，ln（p/Pa）与1T为直线关系：由实验测出p、T值，以ln（p/Pa）对1/T作图得一直线，从直线斜率可求出所测温度范围内液体的平均摩尔气化焓。
本实验使用等压计来直接测定液体在不同温度下的饱和蒸气压。
等压计是由相互联通的三管组成。
A管及B，C管下部为待测样品的液体，C管上部接冷凝管并与真空系统和压力计相通。
将A，B管上部的空气驱除干净，使A，B管上部全部为待测样品的蒸气，则A，B管上部的蒸气压为待测样品的饱和蒸气压。
当B，C两管的液面相平时，A，B管上部与C管上部压力相等。
由压力计直接测出C管上部的压力，等于A，B管上部的压力，求得该温度下液体的饱和蒸气压。
图一等压计三、实验仪器及药剂数字式温差计、玻璃缸恒温槽、真空泵、缓冲罐、等压计、大气压计图二纯液体饱和蒸气压测量示意图四、实验步骤1、熟悉实验仪器和装置，按上图所示组装仪器，水浴锅中去离子水不能低于刻度线，冷阱中加入冰水。
2、打开三通阀使得真空泵接大气，打开真空泵电源。
3、检漏：压力计上的冷凝管通冷却水。
打开三通阀并通大气，打开真空泵。
关阀1，开阀2、3，使系统同大气，待差压计示数稳定后按置零按钮，示数变为零。
关阀3，真空泵与系统相通，缓慢开阀1，系统减压。
当压力表读数为-40 ~-50kPa时，关阀1，封闭系统。
观察压力表读数，如果压力表示数在5min中内基本不变或者变幅小于0,2kPa/min则可以判断系统没有漏气，否则系统漏气需要分段检查（此时不要打开恒温水浴锅的加热和搅拌装置，体系内气压对温度很敏感，这样很容易使得示数不稳定而不利于判断。
液体饱和蒸汽压的测定
(3) 调节游标尺 转动游标尺凋节螺旋，使游标尺的 下沿边与管中汞柱的凸面相切， 这时观察者的眼睛和游标尺前 后的两个下沿边应在同一水平 面。 (4) 读数 游标尺的零线在标尺上所指的刻度， 为大气压力的整数部分(kPa)， 在从游标尺上找出一根恰与标 尺某一刻度相吻合的刻度线， 此游标刻度线上的数值即为大 气压力的小数部分。 (5) 整理工作 向下转动汞糟液面调节螺旋，使汞 面离开象牙针，记下气压计上 附属温度汁的温度读数，并从 所附的仪器校正卡片上读取该 气压计的仪器误差。
游标尺凋 节螺旋 温度计 汞槽 汞槽汞 面调节 螺旋
福廷式气压计的外观见左图。 (1) 铅直调节 福廷式气压计必须垂直放置。在常压下，若 与铅直方向相差1°，则汞柱高度的读数 误差大约为0.015%。为此使用时应使气 压计铅直悬挂。 (2) 调节汞槽内的汞面高度 慢慢旋转底部的汞面调节螺旋，使汞槽内的 汞面升高，利用汞槽后面白磁板的反光， 注视汞面与象牙针间的空隙，直至汞面 恰好与象牙针尖相接触，然后轻轻扣动 铜管使玻璃管上部汞的弯曲正常，这时 象牙针与汞面的接触应没有什么变动。
七、数据记录和处理
1.数据记录 室温：t= ℃
t /℃
T/K 1/T K-1 P表/kPa P/kPa=(P0 - |P表|）/kPa Lg P
大气压：P0=
30 35 40 45
kPa
50ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ55 60
2. 数据处理
• 作lgP~1/T图，由斜率求出实验温度区 间内乙醇的平均摩尔蒸发热△Hm（文献 值△Hm=42.064KJ/mol），计算相对误 差。 • 实验结果要求作图线性良好，平均摩尔 蒸发热的相对误差在3%以内。
②打开加热开关开始加热。为使升温速度尽可能快，故 将加热置于“强”的位置，当升温到比所设定温度低 于2℃-3℃时，将加热置于“弱”的位置。 ③打开搅拌开关,并置于”快”的位置(见下图)
饱和蒸汽压的测定
4、由上面的操作，得到了20℃时四氯化碳的饱和 蒸气压。在该温度下，重复操作步骤3，再进行一次测 定， 若 两次 测 定的 结 果相 差 不小 于 0.27 Kpa （即2 mmHg），即可进行下一步测定。注意：在第二次测 定时，等压计内的四氯化碳可能被抽干，可以在抽气 结束后，松开夹在冷凝管上的夹子，轻轻摇晃等压计， 使样品池内的四氯化碳溅入等压计内，以保持等压计 内有足够量的四氯化碳。
当等压计内的四氯化碳沸腾3—5分钟后，关闭活塞8和 真空泵，旋转二通活塞10使空气缓慢进入体系中，当 等压计U型管两臂液面平齐时关闭活塞10。若等压计 液柱再变化，再旋转二通活塞10使液面平齐，待液柱 不再变化时，记下恒温槽温度和低压真空压力计6读数。
若液柱始终变化，说明空气未被抽干净，应重新抽气。
冷阱及管路连接盒）
一套（图）
恒温槽
一套（图）
精密数字压力计（低真空压力计） 一台（图）
真空泵
一台（图）
吸耳球
一个
四氯化碳（A.R）
实验测量装置如图2所示
静态法测定液体饱和蒸气压的装置
1.恒温槽 2.等位计 3.冷凝管 5.冷阱
1.向冷阱的杜瓦瓶内加入冰水。取下磨口活塞，用 滴管向等压计内加入四氯化碳，再用吸耳球挤压 进样品池内，使其中的四氯化碳约为样品池的 2/3即可，盖好磨口活塞。
3、在升温过程中，要及时向体系中放入空气，以保 持等压计两液面平齐，不要等温度升高4 ℃后再放气， 以免使等压计内的四氯化碳沸腾，使封闭液减少。
4、最初将样品加入样品池后，残留在等压计U型管 内的四氯化碳要适量，以U型管体积的三分之二左右 为宜。过多时会影响抽气，过少时四氯化碳很快被 抽尽。另外，抽气速率要适中，避免抽气速率过快， 等压计液体沸腾剧烈，四氯化碳很快被抽尽。