溶液的饱和蒸气压溶液的饱和蒸气压
南大物化实验思考题上
减小，趋于 0。n0 趋向∞时，溶剂量远超溶质，再增减 n0，对体系影响很小，各种热效应趋 于稳定值。 挥发性二组分系统 T—x 图绘制 1、蒸馏器中收集气相冷凝液的袋状物的大小，对测量有何影响？ 袋状部太小，在平衡过程中使气相冷凝液不断流会液相，使体系不易平衡，实验中观察到每 回倾一次液体，温度就会波动，道理是一样的。还可能使测定用的气相成分不够用。 袋状部太大，平衡过程中的气相冷凝液不易回到蒸馏器底部，造成体系平衡时气、液两相组 成偏差较大。T—x 图中气相支可能上移，曲线两叶间距变大。 2、实验中如果仪器保温条件欠佳，在气相到达袋状部前，沸点较高的组分部分冷凝，T—x 图会怎么变化？ 这种现象相当于分馏。气相部分沸点低的组分含量增加，液相部分沸点高的组分含量增加。 但对于液相，其体积很大，可以近似认为组分不受影响，液相线不动；气相支会相对恒沸点 向中心移动。恒沸点是不动的。 3、为什么工业上常生产 95%的酒精？只对含水酒精精馏可以得到无水酒精吗？ 对水—乙醇体系，标准压力下最低恒沸点 351.28K，乙醇含量 95.57%，因而一般的分馏只 能得到约 95%的酒精。 考虑工业用途， 95%纯度已经达到要求， 不必更高纯度， 否则成本高， 生产效率低。 对于纯度在 95%以下的酒精只精馏是不可以的，得到的只会是 95%的酒精。若要得无水酒 精，可以用分子筛脱水法，加 CaO 后蒸馏，再加镁除水的方法，工业上也常用苯共沸除水。 4、估计哪些因素是本实验误差的主要来源？ 温度校正不准；折光仪校正不准；回倾不足；组分挥发， （对气相测量影响很大） ；气压与室 温变化；作图误差；装置保温性；溶液有问题……（自行展开） 5、试推导沸点校正公式： Tb T0b
1 P 1 10T0b ， 即 P0 T0b Tb
水在不同温度下的饱和蒸气压
饱和蒸（saturated vapor pressure）在密闭条件中，在一定下，与或处于相的蒸气所具有的称为饱和蒸气压。
同一在不同温度下有不同的蒸气压，并随着温度的升高而增大。
不同液体饱和蒸汽压不同，溶剂的饱和蒸汽压大于溶液的饱和蒸汽压；对于同一物质，固态的饱和蒸汽压小于液态的饱和蒸汽压。
例如，在30℃时，水的饱和蒸气压为4132.982Pa,为10532.438Pa。
而在100℃时，水的饱和蒸气压增大到101324.72Pa,乙醇为222647.74Pa。
饱和蒸气压是液体的一项重要，如液体的、液体的相对挥发度等都与之有关。
饱和蒸气压水在不同温度下的饱和蒸气压Saturated Water Vapor Pressures at Different Temperatures饱和蒸汽压公式(1)Clausius-Claperon方程:d lnp/d(1/T)=-H(v)/(R*Z(v))式中p为蒸汽压；H(v)为蒸发潜热；Z(v)为饱和蒸汽压缩因子与饱和液体压缩因子之差。
该方程是一个十分重要的方程，大部分蒸汽压方程是从此式积分得出的。
(2)Clapeyron 方程:若上式中H(v)/(R*Z(v))为与温度无关的常数，积分式，并令积分常数为A，则得Clapeyron方程：ln p=A-B/T式中B=H(v)/(R*Z(v))。
(3)Antoine方程：ln p=A-B/(T+C)式中，A，B，C为Antoine常数，可查数据表。
Antoine方程是对Clausius-Clapeyron方程最简单的改进，在1.333~199.98kPa范围内误差小。
附录在表1中给出了采用Antoine公式计算不同物质在不同温度下蒸气压的常数A、B、C。
其公式如下lgP=A-B/(t+C) （1）式中：P—物质的蒸气压，毫米汞柱；t—温度，℃公式（1）适用于大多数化合物；而对于另外一些只需常数B与C值的物质，则可采用（2）公式进行计算lgP=-52.23B/T+C （2）式中：P—物质的蒸气压，毫米汞柱；表1 不同物质的蒸气压名称分子式范围(℃) A B C银 Ag 1650~1950 公式（2） 250 8.76氯化银 AgCl 1255~1442 公式（2） 185.5 8.179 三氯化铝 AlCl3 70~190 公式（2） 115 16.24氧化铝 Al2O3 1840~2200 公式（2） 540 14.22 砷 As 440~815 公式（2） 133 10.800砷 As 800~860 公式（2） 47.1 6.692三氧化二砷 As2O3 100~310 公式（2） 111.35 12.127三氧化二砷 As2O3 315~490 公式（2） 52.12 6.513氩 Ar -207.62~-189.19 公式（2） 7.8145 7.5741 金 Au 2315~2500 公式（2） 385 9.853三氯化硼BCl3 …… 6.18811 756.89 214.0钡 Ba 930~1130 公式（2） 350 15.765铋 Bi 1210~1420 公式（2） 200 8.876溴Br2 …… 6.83298 113.0 228.0碳 C 3880~4430 公式（2） 540 9.596二氧化碳CO2 …… 9.64177 1284.07 268.432二硫化碳 CS2 -10~+160 6.85145 1122.50 236.46 一氧化碳 CO -210~-160 6.24020 230.274 260.0 四氯化碳CCl4 …… 6.93390 1242.43 230.0钙 Ca 500~700 公式（2） 195 9.697钙 960~1100 公式（2） 370 16.240镉 Cd 150~320.9 公式（2） 109 8.564镉 500~840 公式（2） 99.9 7.897氯Cl2 …… 6.86773 821.107 240二氧化氯 ClO2 -59~+11 公式（2） 27.26 7.893 钴 Co 2374 公式（2） 309 7.571铯 Cs 200~230 公式（2） 73.4 6.949铜 Cu 2100~2310 公式（2） 468 12.344氯化亚铜 Cu2Cl2 878~1369 公式（2） 80.70 5.454铁 Fe 2220~2450 公式（2） 309 7.482氯化亚铁 FeCl2 700~930 公式（2） 135.2 8.33氢 H2 -259.2~-248 5.92088 71.615 276.337 氟化氢 HF -55~+105 8.38036 1952.55 335.52 氯化氢 HCl -127~-60 7.06145 710.584 255.0 溴化氢 HBr -120~-87① 8.4622 1112.4 270溴化氢 -120~-60 6.88059 732.68 250碘化氢 HI -97~-51 公式（2） 24.16 8.259碘化氢 -50~-34 公式（2） 21.58 7.630氰化氢 HCN -85~-40 7.80196 1425.0 265.0氰化氢 -40~+70 7.29761 1206.79 247.532过氧化氢 H2O2 10~90 公式（2） 48.53 8.853 水② H2O 0~60 8.10765 1750.286 235.0水③ 60~150 7.96681 1668.21 228.0硒化氢 H2Se 66~-26 公式（2） 20.21 7.431 硫化氢 H2S -110~83 公式（2） 20.69 7.880 碲化氢 H2Te -46~0 公式（2） 22.76 7.260氦He …… 16.1313 282.126 290汞 Hg 100~200 7.46905 1771.898 244.831汞 200~300 7.7324 3003.68 262.482汞 300~400 7.69059 2958.841 258.460汞 400~800 7.7531 3068.195 273.438氯化汞 HgCl2 60~130 公式（2） 85.03 10.888 氯化汞 130~270 公式（2） 78.85 10.094氯化汞 HgCl2 275~309 公式（2） 61.02 8.409 氯化亚汞Hg2Cl2 … 8.52151 3110.96 168.0 碘I2 … 7.26304 1697.87 204.0钾 K 260~760 公式（2） 84.9 7.183氟化钾 KF 1278~1500 公式（2） 207.5 9.000 氯化钾 KCl 690~1105 公式（2） 174.5 8.3526 氯化钾 1116~1418 公式（2） 169.7 8.130溴化钾 KBr 906~1063 公式（2） 168.1 8.2470 溴化钾 1095~1375 公式（2） 163.8 7.936碘化钾 KI 843~1028 公式（2） 157.6 8.0957 碘化钾 1063~1333 公式（2） 155.7 7.949氢氧化钾 KOH 1170~1327 公式（2） 136 7.330 氪 Kr -188.7~-169 公式（2） 10.065 7.1770 氟化锂 LiF 1398~1666 公式（2） 218.4 8.753 镁 Mg 900~1070 公式（2） 260 12.993锰 Mn 1510~1900 公式（2） 267 9.300钼 Mo 1800~2240 公式（2） 680 10.844氮 N2 -210~-180 6.86606 308.365 273.2一氧化氮 NO -200~161 公式（2） 16.423 10.084 一氧化氮 -163.7~148 公式（2） 13.04 8.440 三氧化二氮 N2O3 -25~0 公式（2） 39.4 10.30 四氧化二氮 N2O4 -100~-40 公式（2） 55.1613.40四氧化二氮 -40~-10 公式（2） 45.44 11.214五氧化二氮 N2O5 -30~+30 公式（2） 57.18 12.647氯化亚硝酰 NOCl -61.5~-5.4 公式（2） 25.5 7.870肼 N2H4 -10~+39 8.26230 1881.6 238.0肼 39~250 7.77306 1620.0 218.0钠 Na 180~883 公式（2） 103.3 7.553氯化钠 NaF 1562~1701 公式（2） 218.2 8.640 氯化钠 NaCl 976~1155 公式（2） 180.3 8.3297 氯化钠 1562~1430 公式（2） 185.8 8.548溴化钠 NaBr 1138~1394 公式（2） 161.6 4.948 碘化钠 NaI 1063~1307 公式（2） 165.1 8.371 氰化钠 NaCN 800~1360 公式（2） 155.52 7.472 氢氧化钠 NaOH 1010~1402 公式（2） 132 7.030 氖Ne …… 7.57352 183.34 285.0镍 Ni 2360 公式（2） 309 7.600四羰基镍 Ni(CO) 4 2~40 公式（2） 29.8 7.780 氧 O2 -210~-160 6.98983 370.757 273.2臭氧O3 …… 6.72602 566.95 260.0磷(白磷) P 20~44.1 公式（2） 63.123 9.6511磷(紫磷) P 380~590 公式（2） 108.51 11.0842 磷化氢PH3 …… 6.70101 643.72 256.0铅 Pb 525~1325 公式（2） 188.5 7.827氯化铅 PbCl2 500~950 公式（2） 141.9 8.961 铂 Pt 1425~1765 公式（2） 486 7.786铷 Rb 250~370 公式（2） 76 6.976氡Rn …… 6.6964 717.986 250硫S …… 6.69535 2285.37 155.0二氧化硫SO2 …… 7.32776 1022.80 240.0三氧化硫 SO3 24~48 公式（2） 43.45 10.022 锑 Sb 1070~1325 公式（2） 189 9.051三氯化锑 SbCl3 170~253 公式（2） 49.44 8.090 硒Se …… 6.96158 3256.55 110.0二氧化硒SeO2 …… 6.57781 1879.81 179.0 硅 Si 1200~1320 公式（2） 170 5.950四氯化硅 SiCl4 -70~+5 公式（2） 30.1 7.644 甲硅烷 SiH4 -160~112 公式（2） 12.69 6.996 二氧化硅 SiO2 1860~2230 公式（2） 506 13.43 锡 Sn 1950~2270 公式（2） 328 9.643四氯化锡 SnCl4 -52~-38 公式（2） 46.74 9.824 锶 Sr 940~1140 公式（2） 360 16.056铊 Tl 950~1200 公式（2） 120 6.140钨 W 2230~2770 公式（2） 897 9.920氙Ke …… 6.6788 573.480 260锌 Zn 250~419.4 公式（2） 133 9.200甲烷 XH4 固体③ 7.69540 532.20 275.00甲烷液体 6.61184 339.93 266.00氯甲烷 CH3Cl -47~-10 公式（2） 21.988 7.481 三氯甲烷CHCl3 -30~+150 6.90328 1163.03 227.4二苯基甲烷 C13H12 217~283 公式（2） 52.36 7.967氯溴甲烷 CH2ClBr -10~+155 6.92776 1165.59 220.0硝基甲烷 CH3O2N 47~100 公式（2） 39.914 8.033 乙烷 C2HS …… 6.80266 656.40 256.00氯乙烷 C2H5Cl 65~+70 6.80270 949.62 230溴乙烷 C2H5Br -50~+130 6.89285 1083.8 231.7 均二氯乙烷C2H4Cl2 …… 7.18431 1358.46 232.2均二溴乙烷C2H4Br2 …… 7.06245 1469.70 220.1环氧乙烷C2H4O -70~+100 7.40783 1181.31 250.60偏二氯乙烷 C2H2Cl2 0~30 公式（2） 31.706 7.9091，1，2一三氯乙烷C2H3Cl3 …… 6.85189 1262.57 205.17丙烷C3H8 …… 6.82973 813.20 248.00正氯丙烷 C3H7Cl 0~50 公式（2） 28.894 7.593 环氧丙烷（1，2） C3H6O -35~+130 7.06492 1113.6 232正丁烷C4H10 …… 6.83029 945.90 240.00异丁烷C4H10 …… 6.74808 882.80 240.00正戊烷C5H12 …… 6.85221 1064.63 232.000异戊烷C5H12 …… 6.78967 1020.012 233.097 环戊烷C5H10 …… 6.88676 1124.162 231.361 正己烷C6H14 …… 6.87776 1171.530 224.366环已烷④ C6H12 -50~200 6.84498 1203.526 222.863正庚烷C7H16 …… 6.90240 1268.115 216.900 正辛烷 C8H18 -20~+40 7.37200 1587.81 230.07 正辛烷 20~200 6.92374 1355.126 209.517异辛烷（2-甲基庚烷）C8H18 …… 6.91735 1337.468 213.963正壬烷 C9H20 -10~+60 7.26430 1607.12 217.54正壬烷 60~230 6.93513 1428.811 201.619正癸烷 C10H22 10~80 7.31509 1705.60 212.59 正癸烷 70~260 6.95367 1501.268 194.480正十一烷 C11H24 15~100 7.3685 1803.90 208.32 正十一烷 100~310 6.97674 1566.65 187.48正十二烷 C12H26 5~120 7.35518 1867.55 202.59 正十二烷 115~320 6.98059 1625.928 180.311正十三烷 C13H28 15~132 7.5360 2016.19 203.02 正十三烷 132~330 6.9887 1677.43 172.90正十四烷 C14H30 15~145 7.6133 2133.75 200.8 正十四烷 145~340 6.9957 1725.46 165.75正十五烷 C15H32 15~160 7.6991 2242.42 198.72 正十五烷 160~350 7.0017 1768.42 158.49正十六烷C16H34 …… 7.03044 1831.317 154.528正十七烷 C17H36 20~190 7.8369 2440.20 194.59 正十七烷 190~320 7.0115 1847.12 145.52正十八烷 C18H38 20~200 7.9117 2542.00 193.4 正十八烷 200~350 7.0156 1883.73 139.46正十九烷 C19H40 20~40 8.7262 3041.10 207.30 正十九烷 160~410 7.0192 1916.96 131.66正二十烷 C20H42 25~223 8.7603 3113.0 204.07正二十烷 223~420 7.0225 1948.7 127.8乙烯C2H4 …… 6.74756 585.00 255.00氯乙烯 C2H3 Cl -11~+50 6.49712 783.4 230.0 1,1,2一三氯乙烯C2HCl3 …… 7.02808 1315.04 230.0苯乙烯C8H8 …… 6.92409 1420.0 206丙烯C3H6 …… 6.81960 785.0 247.00丁稀-1 C4H8 …… 6.84290 926.10 240.00顺-2-丁烯C4H8 …… 6.86926 960.100 237.00 反-2-丁稀C4H8 …… 6.86952 960.80 240.002-甲基丙烯-1 C4H8 …… 6.84134 923.200 240.001,2一丁二烯C4H6 -60~+80 7.1619 1121.0 251.001,3一丁二烯 C4H6 -80~+65 6.85941 935.531 239.5542-甲基丁二稀-1,3 C5H8 -50~+95 6.90334 1080.966 234.668乙炔 C2H2 -140~-82 公式（2） 21.914 8.933甲醇 CH4O -20~+140 7.87863 1473.11 230.0苯甲醇 C7H8O 20~113 7.81844 1950.3 194.36苯甲醇 113~300 6.95916 1461.64 153.0乙醇C2H6O …… 8.04494 1554.3 222.65正丙醇C3H8O …… 7.99733 1569.70 209.5异丙醇 C3H8O 0~113 6.66040 813.055 132.93正丁醇 C4H10 75~117.5 公式（2） 46.774 9.1362 特丁醇C4H10 …… 8.13596 1582.4 218.9乙二醇 C2H6O2 25~112 8.2621 2197.0 212.0乙二醇 112~340 7.8808 1957.0 193.8乙醛 C2H4 O -75~-45 7.3839 1216.8 250乙醛 -45~+70 6.81089 992.0 230丙酮C3H6O …… 7.02447 1161.0 224二乙基酮C5H10O …… 6.85791 1216.3 204甲乙酮C4H3O …… 6.97421 1209.6 216甲酸CH2O2 …… 6.94459 1295.26 218.0苯甲酸 C7H6O2 60~110 公式（2） 63.82 9.033 乙酸 C2H4O2 0~36 7.80307 1651.2 225乙酸 36~170 7.18807 1416.7 211丙酸 C3H6O2 0~60 7.71553 1690 210丙酸 60~185 7.35027 1497.775 194.12正丁酸 C4H8O2 0~82 7.85941 1800.7 200正丁酸 82~210 7.38423 1542.6 179月硅酸 C12H24O2 164~205 公式（2） 74.386 9.768十四烷酸 C14H28O2 190~224 公式（2） 75.783 9.541乙酐 C4H6O3 100~140 公式（2） 45.585 8.688 顺丁烯二酸酐 C4H2O3 60~160 公式（2） 46.34 7.825邻苯二甲酸酐 C3H4O3 160~285 公式（2） 54.92 8.022酷酸乙醋 C4H8 O2 -20~+150 7.09808 1238.71 217.0甲酸乙酯C3H6O2 -30~+235 7.11700 1176.6 223.4醋酸甲酯C3H6O2 …… 7.20211 1232.83 228.0 苯甲酸甲酯 C8H8O2 25~100 7.4312 1871.5 213.9 苯甲酸甲酯 100~260 7.07832 1656.25 95.23甲酸甲酯C2H4O2 …… 7.13623 1111.0 229.2水杨酸甲酯 C8H8O3 175~215 公式（2） 48.67 8.008氨基甲酸乙酯C3H7O2N …… 7.42164 1758.21 205.0甲醚C2H6O …… 6.73669 791.184 230.0苯甲醚C7H8O …… 6.98926 1453.6 200二苯醚C12H10O 25~147⑤ 7.4531 2115.2 206.8二苯醚 147~325 7.09894 1871.92 185.84甲乙醚 C3H8O 0~25 公式（2） 26.262 7.769乙醚C4H10O …… 6.78574 994.195 210.2甲胺 CH5N -93~-45 6.91831 883.054 223.122甲胺 -45~+50 6.91205 838.116 224.267二甲胺 C2H7N -80~-30 7.42061 1085.7 233.0二甲胺 -30~+65 7.18553 1008.4 227.353三甲胺 C3H9N -90~-40 7.01174 1014.2 243.1三甲胺 -60~+850 6.81628 937.49 235.35乙胺 C2H7N -70~-20 7.09137 1019.7 225.0乙胺 -20~+90 7.05413 987.31 220.0二乙胺 C4H11N -30~+100 6.83188 1057.2 212.0 三乙胺 C6H15N 0~130 6.8264 1161.4 205.0苯胺C6H7N …… 7.24179 1675.3 200二甲替甲酰胺C3H7ON 15~60 7.3438 1624.7 216.2二甲替酰胺 60~350 6.99608 1437.84 199.83二苯胺 C12H11N 278~284 公式（2） 57.35 8.008 间硝基苯胺 C6H6O2N2 190~260 公式（2） 77.345 9.5595邻硝基苯胺 C6H5O2N2 150~260 公式（2） 63.881 8.8684对硝基苯胺 C6H6O2N2 190~260 公式（2） 77.345 9.5595苯酚C6H6O …… 7.13617 1518.1 175.0邻甲酚C7H8O …… 6.97943 1479.4 170.0间甲酚C7H8O …… 7.62336 1907.24 201.0对甲酚C7H8O …… 7.00592 1493.0 160.0α-萘酚C10H8O …… 7.28421 2077.56 184.0β-萘酚C10H8O …… 7.34714 2135.00 183.0苯⑥ C6H6 …… 6.90565 1211.033 220.790氯苯 C6H5Cl 0~42 7.10690 1500.0 224.0氯苯 42~230 6.94594 1413.12 216.0邻二氯苯C6H4Cl2 …… 6.92400 1538.3 200乙苯C8H10 …… 6.95719 1424.255 213.206氟苯 C6H5F -40~+180 6.93667 1736.35 220.0硝基苯 C6H6O2N 112~209 公式（2） 48.955 8.192 甲苯C7H8 …… 6.95464 1341.800 219.482邻硝基甲苯 C7H7O2N 50~225 公式（2） 48.114 7.9728间硝基甲苯 C7H7O2N 55~235 公式（2） 50.128 8.0655对硝基甲苯 C7H7O2N 80~240 公式（2） 49.95 7.9815三硝基甲苯C7H5O6N3 …… 3.8673 1259.406 160 邻二甲苯C8H10 …… 6.99891 1474.679 213.686 间二甲苯 C8H10 7.00908 1462.266 215.105对二甲苯 C8H10 6.99052 1453.430 215.307乙酰苯 C8H8O 30~100 公式（2） 55.117 9.1352 乙腈C2H3N …… 7.11988 1314.4 230丙烯腈 C3H3N -20~+140 7.03855 1232.53 222.47 氰 C2N2 -72~-28 公式（2） 32.437 9.6539氰 C2N2 -36~-6 公式（2） 23.75 7.808萘C10H8 …… 6.84577 1606.529 187.227α-甲基綦C11H10 ……7.06899 1852.674 197.716β-甲基萘C11H10 …… 7.06850 1840.268 198.395蓖 C14H10 100~160 公式（2） 72 8.91蓖 223~342 公式（2） 59.219 7.910蓖醌 C14H3O2 224~286 公式（2） 110.05 12.305 蓖醌 285~370 公式（2） 63.985 8.002樟脑 C10H16O 0~18 公式（2） 53.559 8.799咔唑 C12H9N 244~352 公式（2） 64.715 8.280 芴 C13H10 161~300 公式（2） 56.615 8.059呋喃 C4H4O -35~+90 6.97533 1010.851 227.740吗啉 C4H9ON 0~44 7.71813 1745.8 235.0吗啉 44~170 7.16030 1447.70 210.0菲 C14H10 203~347 公式（2） 57.247 7.771喹啉 C9H7N 180~240 公式（2） 49.72 7.969噻吩 C4H4S -10~180 6.95926 1246.038 221.354 草酸 C2H2O4 55~105 公式（2） 90.5026 12.2229 光气 COCl2 -68~+68 6.84297 941.25 230氨⑥ NH3 -83~+60 7.55466 1002.711 247.885氯化铵 NH4Cl 100~400 公式（2） 83.486 10.0164 氰化铵 NH4CN 7~17 公式（2） 41.481 9.978 开放分类：。
水和溶液—稀溶液饱和蒸气压变化及应用
什么叫蒸气压?
在一密闭容器中盛一定量纯水. 由于水分子在不停地运动，就会有一部分动能较高的液态水分子从水面上 逸出，进入气相而成为水蒸汽分子，这个过程称为蒸发。
水蒸汽分子不断运动的同时，有一些水蒸汽分子碰到水面又变为液态水， 这个过程叫凝聚。
蒸气压： 一定温度下，当液体蒸发速度等于凝聚速度时 （平衡态），气相产生的压强。
mB ——物质B的质量，kg；
mB ——溶液的总质量，kg。
3. 物质B的质量摩尔浓度
在溶液中，单位质量溶剂A所溶有溶质B的物质的量，称为B的 质量摩尔浓度，其单位 mol/ kg，常以bB表示。
bB=
nB mA
nB —— 溶液中溶质B物质的量，mol；
注意了
mA ——溶液中溶剂A的质量，kg。
4. 物质B的物质的量浓度
解：可将乙醇水溶液看作稀溶液， 溶剂水服从拉乌尔定律， 溶质乙醇服从亨利定律。
蒸气可视为理想气体混合物。
先将质量分数换算成摩尔分数，即
mB
xB
nB nA nB
MB mA mB
MA MB
以1kg溶液作为计算基准， mA=0.97kg， MA=18×10-3 kg/mol，
mB=0.03kg， MB=46×10-3 kg/mol，代入得
Tb Tb Tb0
Tf
T
0 f
Tf
难挥发、非电解质稀溶液的沸点升高和凝
固点下降的定量关系，与溶液的质量摩尔浓度
成正比。
与溶质的本性无关
T b = Kb·bB T f= Kf·bB
式中 Kb 为溶剂的摩尔沸点升高常数；
K f 为溶剂的摩尔凝固点降低常数。
氯化钠溶液饱和蒸汽压测定实验
实验九氯化钠溶液饱和蒸气压测定实验一、实验目的测定不同温度下氯化钠溶液的饱和蒸气压数据，采用Antoine方程进行关联，得出模型参数。
测定体系：质量分数15%的 NaCl-H2O二、实验原理本实验是采用动态沸点法，当液体的蒸气压与外界压力相等时，液体就会沸腾。
沸腾时的温度就是液体的沸点，对应的外界压力就是液体的蒸气压。
在不同的外压下，测定液体的沸点，从而得到液体在不同温度下的饱和蒸气压。
动态法的测压范围多为常压以下，适用于高沸点液体蒸气压的测定。
实验系统简单，安装方便，测量简单、迅速。
实验时，先将体系抽气至一定的真空度，测定此压力下液体的沸点，然后逐次往系统放入空气，增加外界压力，并测定相应的沸点。
Antoine方程是最基础的蒸气压关联方程。
其适用范围在3~200kPa，超出此范围所得的压力值一般偏低。
对于混合物而言，Antoine方程的具体形式如下∑=-+=niiiiwCTBAp)100)}](/(1000{[lg式中，p——溶液的饱和蒸气压，单位kPa；T——温度，单位K；w——溶质NaCl的质量分数；A i、B i——Antoine方程中的参数，利用溶液的蒸气压数据回归得到。
已知当溶剂为水时，C=43.15。
关联数据时要求n=3。
三、仪器该装置采用动态沸点法测定溶液饱和蒸气压，具有快速、准确等优点。
该装置由两口烧瓶（500ml）、恒温油浴槽、强磁力搅拌器、回流冷凝器、低温箱、隔膜真空泵、压力数据采集器、温度数据采集器、大气压力表等部分组成。
实验时，烧瓶中放入待测溶液约250ml,装置中所有玻璃管和玻璃管的连接处均涂有真空硅脂，玻璃管和橡胶管之间均涂有真空泥，以确保系统的密封性能。
四、药品氯化钠（99.5%）去离子水五、操作步骤（1）将待测溶液（质量分数为15%的NaCl水溶液）约250ml置入烧瓶中，搭建好测定装置。
（2）开启低温箱，在冷凝器中通入-4℃的冷却乙醇（低温箱控制水温）。
（3）开启磁力搅拌器。
饱和蒸气压的测定 思考题
答：由平衡管测量原理可知，只有AB弯管中的空气排干
净，才有PA＝PB＝P饱＝P外－Δh。 通过减压法除去空气。 排气时要慢，不要使气泡成串冒出，要使液体形成 液封；进气时控制好进气速度，防止空气倒灌。
3、本实验方法能否用于测定溶液的饱和蒸气压？为什 么？
答：不能。减压时低沸点组分排出量大于高沸点组分，
1、试分析引起本实验误差的因素有哪些？ 答：(1)本实验测量的物理量为温度和压力。影响压力
测量的因素：空气排净、温度恒定、液面相平；影响温
度测量的因素：温度计的读数校正和露出校正。 (2)公式适用条件： 即只适用测量单 一组分的纯液体、恒沸物、固体升华。
2、为什么AB弯管中的空气要排干净？怎样操作？怎样
使溶液组成发生变化。
4、试说明压力计中所读数值是否是纯液体的饱Fra bibliotek蒸气压？
答：当温度恒定，两液面相平时读取压力计读数，所读 数值为室压与液体饱和蒸气压的差值。
5、为什么实验完毕后必须使真空泵与大气相通后才能
关闭真空泵？
答：因真空泵的排气口与大气相通，所以必须使真空泵 的抽气口与大气相通后，压力才能平衡，可防止真空泵 油倒灌。
物理化学实验报告纯液体饱和蒸气压的测定
华南师范大学实验报告学生姓名学号专业年级、班级课程名称物理化学实验实验项目纯液体饱和蒸气压的测定—静态法实验类型□验证□设计■综合实验时间年月日实验指导老师实验评分一、实验目的1.明确纯液体饱和蒸汽压和蒸汽压的概念及其与温度的关系，加深对劳修斯-克拉贝龙(Clausius-Clapeyron)方程式的理解。
2.掌握静态法测定纯液体饱和蒸汽压的原理及方法，并学会用图解法求纯液体的平均并学会由图解法求其平均摩尔气化热和正常沸点。
3.了解数字式低真空侧压仪=，熟悉常用的气压计的使用及校正的方法，初步掌握真空实验技术。
二、实验原理在一定温度下(距离临界温度较远时)，纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压，简称为蒸气压。
蒸发一摩尔液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。
液体的饱和蒸气压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示:式中，R为摩尔气体常数;T为热力学温度;Δvap H m为在温度T时纯液体的摩尔气化热。
在温度变化范围不大时，Δvap H m可以近似作为常数，积分上得:由此式可以看出，以ln p对作图，应为一直线，直线的斜率为m= ，由斜率可求算液体的Δvap H m=-Rm当液体的饱和蒸汽压登月外界压力时，液体沸腾，此时的温度即为该液体的沸点，当外压为1atm(1.01325kPa)时，液体的沸点成为正常沸点。
测定液体饱和蒸气压的方法很多。
本实验采用静态法，是指在某一温度下，直接测量饱和蒸气压，此法一般适用于蒸气压比较大的液体。
实验所用仪器是纯液体饱和蒸气压测定装置，如图Ⅲ-3-1所示。
平衡管由A球和U型管B、C组成。
平衡管上接一冷凝管5，以橡皮管与压力计相连。
A内装待测液体，当A球的液面上纯粹是待测液体的蒸气，而B管与C管的液面处于同一水平时，则表示B管液面上的(即A球液面上的蒸气压)与加在C管液面上的外压相等。
此时，体系气液两相平衡的温度称为液体在此外压下的沸点。
溶液的蒸气压、凝固点、沸点和渗透压
1. 溶液的蒸气压下降当一种不挥发的溶质溶解于溶剂后．溶液表面的溶剂分子数目由于溶质分子的存在而减少，因此蒸发出的溶剂分子数目比纯溶剂时少，即溶液的蒸气压比纯溶剂时的蒸气压的线低。
他们的查称为蒸气压下降。
ΔP=PA -PA=XBPA某些固体物质，如氯化钙、五氧化二磷等，常用作干燥剂。
这是由于它们的强吸水性使其在空气中易潮解成饱和水溶液，其蒸气压比空气中水蒸气的压力小，从而使空气中的水蒸气不断凝结进入“溶液”。
浓硫酸也可用作液体干燥剂。
2. 溶液的凝固点下降从图可以看出．在零度时水和冰的蒸气压相等(0．61kPa)，此时水、劝和水蒸气三相达到平衡，o℃即为水的凝固点。
由于水溶液是溶剂水中加入了箔质，它的蒸气压曲线下降，冰的蒸气压曲线没有变化，造成溶液的蒸气压低了：助的蒸气压，冰与溶液不能共存。
如果在溶液中放人冰，冰就融化。
所以只有在更低的温皮下才能使溶液的蒸气压与冰的蒸气压相等。
这就是溶液的凝固点下降。
Δt凝=k凝m溶液凝固点下降应用很广。
在汽车、坦克的水箱(散热器)中常加人防冻剂乙二酵、酒精、甘油等，其中以乙二醇为优，因为它具有高沸点、高化学稳定性以及从木溶液中结出时形成淤泥状而不是块状冰特点；在水泥砂浆中加入食盐或氯化钙，能防止冬季产生冰冻现象。
在制冷过程中，用无机盐水溶液作裁冷剂或用冰—无机盐水溶液(共晶冰)作蓄冷剂．使其更适用于低温制冷装置。
3. 溶液的沸点上升图中aa’,ac’,bb’线分别表示水、冰和溶液的蒸气压与温度的关系。
当液体的蒸气压等于外界压力时，液体就沸腾，这时的温度称为沸点。
纯水在100℃时的蒸气压等于(等于外界压力)，故水的沸点是100℃。
水中加入难挥发的溶质后，由于溶液的蒸气压曲线下降，只有在更高的温度下才能使它的蒸气压达到101．3kPa而汤踢。
这就是沸点上升的原因。
实验证明，难挥发物质溶液的拂点总是高于纯溶剂的沸点。
Δt沸=k沸m在钢铁发黑处理工艺中所用的氧化液，因含Na0H和NaNO2等，所以加热至140一150℃也不致沸腾。
溶液的饱和蒸汽压.
溶液的饱和蒸汽压
1.5 溶液的饱和蒸汽压
对于溶质是不易挥发的物质,饱和蒸气压下降.
比较稀时,
1.6 液体的表面张力
液体的表面张力—奇妙的表面世界的一部分
液体的表面张力的根源—分子间作用力
引起液体具有表面张力的原因
气—液分界面上的分子受力情况
在气液分界面处,液体分子受到指向液体内部的拉力,分子倾向于钻入液体内部,液体的表面积有缩小的倾向.
对于单位体积的液体,怎样的形状其表面积最小
液体表面张力的定义
由表面张力造成的
表面现象之一—弯曲液面的附加压力
当 r 足够小时—毛细管现象
二块玻璃板之间如果有点水为什么就不易拉开你会怎么办
由表面张力造成的
表面现象之二—弯曲液面液体的蒸气压
r ps'
暴沸现象。
溶液的蒸气压
分散质粒子直径：
d<1nm
分子、离子分散系 真溶液
单相
d=1～100nm 胶体分散系
高分子溶液 单相
胶体
多相
d>100nm
粗分散系
悬浊液、乳浊液 多相
1.2.2 溶液浓度的表示方法（溶质/溶剂、溶质/溶液）
1.2.2.1 物质的量浓度cB=
nB V
单位：mol·L-1
基Hale Waihona Puke 单元• 物质的量：系统中所含基本单元的量。单位：mol
1231溶液的蒸气压下降1溶液的蒸气压2溶液的蒸气压下降2降低原因3拉乌尔定律一定温度下难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降与溶液的质量摩尔浓度成正比而与溶质的本性无1232溶液的沸点升高为溶剂的沸点升高常数单位kkgmol1难挥发非电解质稀溶液的沸点升高与溶液的质量摩尔浓度成正比而与溶质的本性无关
1.1.2 液体
1.3.3.2 动力学性质——布朗运动
（1）胶体粒子不断受到分散剂粒子在各个方向上的不均匀的 碰撞；
（2）分子热运动。
1.3.3.3 电学性质
（1）电泳：在电场作用下，分散质粒子在分散剂中的定 向移动。
（2）电渗：分散质被固定，分散剂在电场中的定向移动。 用电泳、电渗的方向（正好相反）可判断胶粒带电的性质。 （3）原因：a、固体胶核的吸附作用
△Tb Tb Tbo Kb bB
• Kb为溶剂的沸点升高常数，单位K∙kg∙mol-1
• 难挥发、非电解质、稀溶液的沸点升高与溶液的质量摩尔 浓度成正比，而与溶质的本性无关。
• 例：
1.2.3.3 溶液的凝固点降低
• （1）凝固点（Tf) p冰 =p液体时，系统达固－液两
• 相平衡，此时系统对应的温度。
溶液的饱和蒸气压溶液的饱和蒸气压
依數性質
式中m為溶質的重量莫耳濃度，即一公斤 溶劑中所含溶質的莫耳數
Kb稱為莫耳沸點上升常數，不同的溶劑其 莫耳沸點上升常數不同
常見溶劑的正常沸點、 Kb
凝固點下降ΔTf
式中m為溶質的重量莫耳濃度 Kf為溶劑的莫耳凝固點下降常數，不同的溶
劑具有特定的Kf值
常見溶劑的凝固點、Kf值
例題 3-4
真溶液、膠體溶液及懸浮液
各種溶液的實例
廷得耳效應
膠體溶液能顯現廷得耳效應（圖右：氫氧化鐵的 膠體溶液）
真溶液（圖左：硝酸鐵的水溶液）則無此現象。
布朗運動
分散質的表面經常帶電荷
膠體溶液分散質的表面經常帶有相同的電荷， 彼此排斥無法凝聚下來。
膠體溶液，加入電解質→凝聚析出
豆漿為膠體溶液
pxapp1xbppppxbppxbp溶液蒸氣壓的下降量和溶質的莫耳分率成正比含非揮發性溶質的水溶液其蒸氣壓比水降低在溫度t時蒸氣壓下降的量為p溶液形成時不放熱也不吸熱蒸氣壓大小遵循拉午耳定律由于此一特性理想溶液的體積具有加成性即混合後兩種分子間的引力等于混合前各物種單獨存在時分子間的引力溶液形成時不放熱也不吸熱溶劑與溶質分子間的作用力和溶劑與溶劑或溶質與溶質分子間的作用力相等溶液的蒸氣壓與其濃度間的關係若能符合拉午耳定律該溶液稱為理想溶液非理想溶液會發生放熱或吸熱現象混合後體積亦無加成性不遵循拉午耳定律一般實際的溶液多屬此a對拉午耳定律呈現正偏差吸熱能量變化變大v溶液v溶質v溶劑體積混合後引力變小引力升高p溶液poaxapobxb蒸氣壓正偏差b對拉午耳定律呈現負偏差放熱能量變化變小v溶液v溶質v溶劑體積混合後引力變大引力降低p溶液poaxapobxb蒸氣壓負偏差34溶液的依數性質在半透膜兩邊水分子穿透半透膜的速率不同低濃度溶液高濃度溶液高濃度溶液低濃度溶液施加外加壓力滲透逆滲透外加壓力在稀薄溶液中滲透壓的大小與溶質的莫耳數n和絕對溫度t成正比與溶液的體積v成反比而與溶質和溶劑的種類無關
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拉午耳定律-公式(2)
蒸氣壓下降的量（ΔP）等於P°－ P， 則： P ＝ XAP° P＝（1 － XB）P° ΔP ＝ P° － P ＝ XBP° ΔP ＝ XBP° 溶液蒸氣壓的下降量 和 溶質的莫耳分率成正比
例題 3-2
溶液蒸氣壓的下降量
含非揮發性溶質的水溶液，其蒸氣壓比水降低， 在溫度T時蒸氣壓下降的量為ΔP
外加壓力
滲透壓公式(1)
在稀薄溶液中，滲透壓（π）的大小與溶質的莫 耳數（n）和絕對溫度（T）成正比，與溶液的 體積（V）成反比，而與溶質和溶劑的種類無關。
常數R也等於氣體常數（0.082 atm·L∕mol·K）
滲透壓公式(2)
由於n∕V等於體積莫耳濃度（M） 根據上式，溶液的濃度愈高，滲透壓愈大
式中m為溶質的重量莫耳濃度，即一公斤 溶劑中所含溶質的莫耳數
Kb稱為莫耳沸點上升常數，不同的溶劑其 莫耳沸點上升常數不同
常見溶劑的正常沸點、 Kb
凝固點下降ΔTf
式中m為溶質的重量莫耳濃度 Kf為溶劑的莫耳凝固點下降常數，不同的溶
劑具有特定的Kf值
常見溶劑的凝固點、Kf值
例題 3-4
例題 3-3
非理想溶液
非理想溶液 會發生放熱或吸熱現象 混合後體積亦無加成性 不遵循拉午耳定律 一般實際的溶液多屬此
非理想溶液：正偏差(1)
(A)對拉午耳定律呈現正偏差
非理想溶液：正偏差(2)
正偏差
蒸氣壓 升高 ( P溶液＞PºA× XA + PºB × XB ) 引力 混合後引力變小
體積
變大 ( V溶液＞V溶質＋ V溶劑 )
溶液的飽和蒸氣壓
拉午耳定律
在25 ℃時，利用閉口式壓力計測量不同物質的蒸氣壓
藍色小球為水分子；紅色小球為葡萄糖分子
(A)純水
(B) X葡=0.1的
(C) X葡=0.2的
葡萄糖水溶液
葡萄糖水溶液
拉午耳定律-公式(1)
溶液的蒸氣壓（P） = 純溶劑的蒸氣壓（P°）× 溶劑的莫耳分率（XA）
XA ＋ XB ＝ 1 XA：溶劑的莫耳分率 XB：溶質的莫耳分率
練習3-3
練習3-3 答案
答：蒸餾水的凝固點為 0.02 ℃，尿素水溶液的 凝固點為－3.60 ℃，凝 固點下降3.62 ℃。
滲透
在半透膜兩邊水分子穿透半透膜的速率不同
滲透作用所產生的滲透壓
滲透 與 逆滲透(滲透壓)
滲透
低濃度溶液
高濃度溶液
逆滲透
施加外加壓力
高濃度溶液
低濃度溶液
測量滲透壓的裝置
例題 3-5
(A)雞蛋置入稀醋 酸中去除蛋殼
(B)取出去殼的雞 蛋置入清水中，雞 蛋逐漸膨脹
(C)若將另一去殼 的雞蛋置入濃糖水 中，則雞蛋逐漸縮 小
例題 3-5 答案
解： 去除蛋殼的雞蛋包有一層半透膜，當內部溶液的濃度大於燒 杯的溶液時，外部的水分子會往滲透壓大的方向湧入半透膜 內，使雞蛋膨脹。 相反的外部的糖水溶液濃度較大時，蛋殼內部的水分子會流 出半透膜，使雞蛋縮小。
加入電解質後分散質便凝聚析出
觀察光經過溶液的情形
3-2
液體的蒸發與凝結
莫耳蒸發熱(25℃)
平衡狀態
(A)蒸氣壓的測定裝置示意圖
(B)液相和氣相達成平衡的示意圖
液體的飽和蒸氣壓 (25℃)
液體的蒸氣壓 vs. 溫度
不同溫度下水的飽和蒸氣壓
水在不同大氣壓力下的沸點
壓力鍋
相對溼度
3-3
理想溶液
溶液形成時， 不放熱也不 吸熱
蒸氣壓大小 遵循拉午耳 定律
理想溶液的內容
溶液的蒸氣壓與其濃度間的關係若能符合 拉午 耳定律，該溶液稱為理想溶液 溶液形成時不放熱也不吸熱 即混合後兩種分子間的引力，等於混合前 各物種單獨存在時分子間的引力
「溶劑」與「溶質」分子間的作用力和 「溶劑」與「溶劑」或「溶質」與「溶質」 分子間的作用力相等 由於此一特性，理想溶液的體積具有加成 性
1874年發表有關分子立體結構的理論，為立體化 學的研究開闢一個新的領域。他解開了某些有機 化合物具有光學活性的奧祕，提出分子內部因存 在不對稱的元素使平面偏極光旋轉，而產生旋光 現象。
科學家小傳：凡特何夫(2)
在阿姆斯特丹大學任教期間，他發現溶解在溶液 中物質的滲透壓與密閉容器中理想氣體的壓力相 似，亦遵守同樣的定律（πV ＝ nRT）。
真溶液、膠體溶液及懸浮液
各種溶液的實例
廷得耳效應
膠體溶液能顯現廷得耳效應（圖右：氫氧化鐵的 膠體溶液）
真溶液（圖左：硝酸鐵的水溶液）則無此現象。
布朗運動
分散質的表面經常帶電荷
膠體溶液分散質的表面經常帶有相同的電荷， 彼此排斥無法凝聚下來。
膠體溶液，加入電解質→凝聚析出
豆漿為膠體溶液
血液細胞
血液細胞置於
血液細胞置於 血液細胞置於
(A)等滲透壓溶液 (B)低滲透壓溶液 (C)高滲透壓溶液
科學家小傳：凡特何夫(1)
荷蘭化學家，生於鹿特丹，1874年獲得烏特雷赫 大學（University of Utrecht）哲學博士學位。
1878～1896年擔任阿姆斯特丹大學化學系教授， 之後又到柏林大學任教，後卒於柏林。由於在化 學動力學及溶液滲透壓方面的傑出研究成果，於 1901年獲頒首屆諾貝爾化學獎。
學習概念圖(1)
學習概念圖(2)
學習概念圖(3)
3-1 溶液的種類與特性
溶液的種類
溶
液
的
廷得耳效應
種
膠體溶液的特性 布朗運動
類
與
分散質的表面
特
經常帶電荷
性
膠體溶液的應用
3-2 液體的蒸發與凝結
莫耳蒸發熱
液
體
平衡狀態
的
蒸
蒸氣壓的測定裝置
發 與
液體的飽和蒸氣壓
凝
水在不同大氣壓力下的沸點
結
相對溼度
能量變化 吸熱
非理想溶液：負偏差(1)
(B)對拉午耳定律呈現負偏差
非理想溶液：負偏差(2)
負偏差
蒸氣壓 引力
降低 ( P溶液＜PºA× XA + PºB × XB ) 混合後引力變大
體積
變小 ( V溶液＜V溶質＋ V溶劑 )
能量變化 放熱
3-4
溶液的依數性質
溶液的沸點上升ΔTb (1)
溶液的沸點上升ΔTb (2)
3-3 溶液的飽和蒸氣壓
溶
拉午耳定律
液
的
拉午耳定律-公式
飽 和
溶液蒸氣壓的下降量
蒸
理想溶液
氣
壓 非理想溶液
正偏差
負偏差
試題演練
3-4 溶液的依數性質
溶液的沸點上升
溶
液
溶液的凝固點下降
的 依
滲透壓
科學家小傳
數
依數性質
性
質
凡特何夫因子i
依數性質的應用
試題演練
The End
3-1
溶液的種類與特性
不同種類溶液的狀態及實例