大学化学实验饱和蒸汽压
物化实验报告：饱和蒸汽压的测定
华南师范大学实验报告课程名称 物理化学实验 实验项目 饱和蒸汽压的测定【实验原理】在封闭体系中，当液相的蒸发速度与相应气相的凝聚速度相等时，体系达到动态平衡，此时的蒸气压为该温度下的饱和蒸气压，液体的饱和蒸气压等于外压时的温度为液体的沸点，因此沸点是随外压变化的，当外压为101325Pa 时，称之为正常沸点。
每蒸发1mol 液体所需的热量称该温度下的摩尔汽化热。
克拉贝龙-克劳修斯方程描述了饱和蒸气压，温度与摩尔汽化热之间的关系：d d vap mln p T H RT =∆2它是克拉贝龙方程式的简化形式，可以根据该式测定液体的饱和蒸气压。
饱和蒸汽压是液体工质最基本的物性参数之一, 是化工、生产、科研、设计过程中的重要基础数据，所以掌握通常测量饱和蒸气压的方法具有很大的实际意义。
液体饱和蒸汽压的测量方法主要有三种：静态法，动态法和饱和气流法。
动态法是指在不同外界压力下, 测定液体的沸点, 又称沸点法。
动态法与其它两种方法相比具有操作简单，结果比较准确的优点，适用于蒸气压不太高的液体。
本实验采用动态法来测量水的饱和蒸气压，并由此得到水的正常沸点和摩尔汽化热。
在封闭体系中，液体很快和它的蒸气达到平衡。
这时的蒸气的压力称为液体的饱和蒸气压。
蒸収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：d d vap mln p T H RT=∆2若温度改变的区间不大，∆H 可视为为常数(实际上∆H 与温度有关)。
积分上式得：ln 'P A HRT =-∆或 log P A BT=-常数A A ='.2303，B H R =∆vap m 2303.。
(3)式表明log P 与1T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∆H 。
∆vap m H RB =2303.当外压为101.325kP a (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。
饱和蒸气压
饱和蒸气压饱和蒸气压是一种与液体蒸发速率有关的物理性质。
它在很多领域都有着重要的应用，尤其在化学、物理和环境科学方面。
本文将详细介绍饱和蒸气压的概念、特性、测量方法以及应用领域。
旨在为读者提供对饱和蒸气压有深入了解的机会。
首先，我们来介绍一下饱和蒸气压的概念。
饱和蒸气压是指在一定温度下，液体和气体之间达到平衡时，液体表面上的蒸发速率与气体中的凝结速率相等时所对应的气体压强。
简单来说，就是液体蒸发时所产生的气体对环境施加的压力。
这个压力是与温度有关的，随着温度的升高，饱和蒸气压也会增加。
那么，饱和蒸气压与温度之间有何特性呢？首先，随着温度的升高，饱和蒸气压会逐渐增加，表现为一个正相关的关系。
这是因为随着温度升高，液体内部的分子运动增加，蒸发速率也相应增大，从而使液体表面上的蒸发分子数量增多，最终导致饱和蒸气压的增加。
其次，不同物质的饱和蒸气压与温度的关系不尽相同。
不同物质对应的饱和蒸气压-温度曲线呈现出不同的形状，有些物质的曲线比较陡峭，而有些物质的曲线则比较平缓。
测量饱和蒸气压的方法也有多种。
常用的方法是利用压力-温度关系来测量。
通过将液体置于封闭容器中，在不同的温度下测量容器内部的压力变化，就可以得到饱和蒸气压与温度的关系。
这种方法简单实用，适用于大部分液体的饱和蒸气压测量。
饱和蒸气压在很多领域都有着广泛的应用。
首先，在化学领域，饱和蒸气压是气相反应与液相反应之间的平衡条件之一。
通过控制饱和蒸气压，可以调节反应速率和平衡位置，进而实现对反应的控制。
其次，在物理领域，饱和蒸气压是气体溶解度的重要指标。
通过控制饱和蒸气压，可以实现气体的溶解度调节，这在溶液制备和分离过程中具有重要意义。
另外，在环境科学领域，饱和蒸气压也是水汽在大气中的重要参数之一。
了解饱和蒸气压可以帮助我们预测大气湿度，进而控制大气环境中的水分含量。
饱和蒸气压是一个在化学、物理和环境科学中应用广泛的概念。
它与温度密切相关，随着温度升高而增加。
液体饱和蒸汽压的测定(动态法)
实验报告课程名称：大学化学实验（P）指导老师：____ 滕启文_ __实验名称：液体饱和蒸汽压的测定实验类型：____ 同组学生姓名：__________一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得液体饱和蒸气压的测定（动态法）一、实验目的1. 加深理解饱和蒸气压、活度系数和渗透系数等概念。
2. 学习测定液体饱和蒸汽压的方法，了解蒸汽压数据的应用。
3. 理解蒸气压降低、沸点升高等溶液性质及稀溶液的依数性。
4. 熟悉温度计的露茎校正法。
5. 了解数字式真空测压仪，熟悉福廷式气压计的使用方法及校正方法，初步掌握真空试验技术。
二、实验原理在某一温度下，封闭系统中的液体，有动能较大的分子从液相跑到气相，也有动能较小的分子从气相回到液相，当二者的速率相等时，就达到了动态平衡。
此时，气相中的蒸气密度不再改变，因而具有一定的饱和蒸汽压。
当液体的饱和蒸汽压与液体上方的压力相等时液体就会沸腾，此时温度就是沸点。
纯液体和定组成溶液的饱和蒸汽压是温度的单值函数，蒸汽压p随温度T的变化可用Clausius-Clapeyron方程表示：dlnp dT =∆vap H mRT2（式1）式中：△vapH m是液体的摩尔气化焓；R是摩尔气体常量。
假定△vapH m与温度无关，积分式1，有lnp=−∆vap H mRT+C（式2）式中：C为积分常数，与压力p的单位有关。
若以ln p对于1/T作图得到一直线，由直线的斜率可以求出该液体的气化摩尔焓，实现由易测量数据求算南侧量数据的目的。
在应用中常用Antoine方程描述饱和蒸汽压与温度的关系：lnp=A−BT−C(式3) 式中：A、B、C均为Antoine常量。
此时可以估算不同温度时的摩尔气化焓和气化熵∆vap H m=BRT2（T−C）2（式4）∆vap S m=∆vap H mT =BRT（T−C）2（式5）测量蒸汽压的方法可分为动态法和静态法两大类，静态法（等压计法）直接测定待测液体在指定温度时的蒸汽压，即固定T测定P得到蒸汽压方程；动态法（沸点计法）是指测定待测液体在指定压力下的沸点，即固定P测定T得到蒸汽压方程。
饱和蒸汽压实验报告
饱和蒸汽压实验报告北京理工大学物理化学实验报告液体饱和蒸气压测定班级：911 1 1 0 1 实验日期：2 0 13 -5 -2 1一、实验目的1、测定乙酸乙酯在不同温度下的饱和蒸气压。
2、求出所测温度范围内乙酸乙酯的平均摩尔气化焓。
二、实验原理在一定温度下，纯物质语气气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 =∆vap H mRT2如果温度范围变化小∆vap H m可近似看做常数，对上式积分得：ln(p/pa)=−∆vap H m RT+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管上图一等压计部压力相等。
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。
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、乙酸乙酯（分析纯）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。
饱和蒸汽压实验报告
37.01
310.16
-78.91
21.13
10
37.12
310.27
-78.75
21.29
11
37.05
310.20
-78.85
21.19
12
38.00
38.02
311.17
-77.85
22.19
13
37.99
311.14
-77.94
22.10
14
38.05
311.20
-77.80
22.24
15
沸点的温度比理论值稍小，可能的原因是乙酸乙酯中含有少量挥发性杂质。因为杂质蒸气压的存在，使得总压大于乙酸乙酯的饱和蒸气压。由蒸气压与温度的关系可知乙酸乙酯的沸点低于正常沸点。
七、思考题
1、实验装置中缓冲罐的作用是什么？
答：缓冲作用，通过压缩压缩罐内的压缩空气，缓冲系统的压力波动，使系统工作更平稳，它还可以起到保护罐前系统的作用，防止意外停泵造成真空泵的倒吸。加入缓冲罐之后再调节B、C液面高度是也能起到缓冲作用，便于较快调节至平衡。
-74.54
25.50
26
41.10
314.25
-74.47
25.57
27
42.00
42.00
315.15
-73.46
26.58
28
42.06
315.21
-73.31
26.73
29
42.09
315.24
-73.23
26.81
30
41.97
315.12
-73.53
26.51
31
43.00
42.98
316.13
实验4 液体饱和蒸汽压的测定
实验4 液体饱和蒸汽压的测定1. 引言1.1 实验目的① 运用克劳修斯-克拉伯龙方程，求出所测定温度范围内的饿平均摩尔汽化焓及正常沸点② 掌握测定饱和蒸汽压的方法1.2 实验原理① 蒸汽压：在通常温度下(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。
液体的蒸气压随温度而变化，温度升高时，蒸气压增大;温度降低时，蒸气压降低，这主要与分子的动能有关。
② 摩尔汽化热：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。
③ 沸点：当蒸气压等于外界压力时，液体便沸腾，此时的温度称为沸点，外压不同时，液体沸点将相应改变，当外压为p ø(101.325kPa ）时，液体的沸点称为该液体的正常沸点。
④ 克劳修斯-克拉珀龙方程：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。
假定Δvap H m 与温度无关，或因温度范围较小，Δvap H m 可以近似作为常数，积分上式，得:Aln p B T=-+ 或Aln p B T=-+ vap m H Rm ∆=-式中：B ——积分常数。
从上式可知：若将ln p 对1/T 作图应得一条直线，斜率m=vap m -A H /R =-∆ 由此可得 vap m H Rm ∆=-同时从图上可求出标准压力时的正常沸点。
2. 实验操作2.1 实验仪器D8401-ZH 型电动搅拌器，自耦调压变压器（北京精树电器厂），LZ-P1压力计，温度计，真空泵（电机：温岭市速力电机厂，浙江黄岩求精真空泵厂），等压管，稳压瓶，负压瓶，恒温槽，乙醇2.2实验装置图4.12.3实验条件室温：19.8℃，气压101.98kPa2.4实验步骤2.4.1连接装置并装入药品（实验前已完成）。
2.4.2检漏。
将H活塞关上，打开活塞I、F（接干燥瓶）和G，用真空泵抽气到压力计显示的气压为25～30kPa时，关上I、F和G。
实验四 纯液体饱和蒸汽压的测定
实验四 纯液体饱和蒸汽压的测定一、实验目的1. 掌握用静态法测定乙醇在不同温度下的饱和蒸汽压。
2. 学会用图解法求被测液体在实验温度围的平均摩尔汽化热与正常沸点。
二、实验原理在一定温度下，与纯液体处于平衡状态时的蒸气压力，称为饱和蒸气压这里的平衡状态是指动态平衡。
在某一温度下，被测液体处于密闭真空容器中，液体分子从表面逃逸而成蒸气，蒸气分子又会因碰撞而凝结成液相，当两者的速率相同时，就达到了动态平衡，此时气相中的蒸气密度不再改变，因而具有一定的饱和蒸气压。
当液体处于沸腾状态时，其上方的压力即为其饱和蒸气压。
温度不同，分子从液体逃逸的速度不同，因此饱和蒸气压不同。
饱和蒸气压与温度的关系可用克-克方程来表示：2ln{p }vap m H d dT RT *∆= （2-1）式中 p *——液体在温度T 时的饱和蒸气压，Pa ；T ——热力学温度，K ；Δvap H m ——液体的摩尔汽化热，J ·mol -1；R ——摩尔气体常，8.314 K -1·mol -1。
如果温度的变化围不大，Δvap H m 视为常数，可当作平均摩尔汽化热。
对式（2-1）进行积分得：ln vap mH p C RT *-∆=+ （2-2）式中c 为积分常数，此数与压力p *的单位有关。
此式表示在一定温度围，液体饱和蒸气压的对数值与温度的倒数成正比。
如果测定出液体在各温度下的饱和蒸气压，以lnp*对1/T作图，可得一条直线，根据直线斜率可求出液体的平均摩尔汽化热。
当外压为101.325kPa时，液体的蒸气压与外压相等时的温度称为该液体的正常沸点。
在图中，将该直线外推到压力为常压时的温度，即为液体的正常沸点。
测定液体饱和蒸气压的方法有三种，分别为动态法、静态法和饱和气流法。
动态法是指在连续改变体系压力的同时测定随之改变的沸点；静态法是指在密闭体系中改变温度而直接测定液体上方气相的压力；饱和气流法是在一定的液体温度下，采用惰性气体流过液体，使气体被液体所饱和，测定流出的气体所带的液体物质的量而求出其饱和蒸气压。
饱和蒸汽压的测定方法
饱和蒸汽压的测定方法
饱和蒸汽压的测定方法通常包括静态法、动态法、饱和气流法和热重分析法等。
1. 静态法：这是一种经典的测定方法，通过在一定温度下直接测量液体与其蒸气相平衡时的压力来确定饱和蒸气压。
此法适用于具有较大蒸汽压的液体。
在实验中会使用到真空泵、恒温槽及气压计等设备。
2. 动态法：该方法通过测量沸点随施加的外压力变化来确定蒸汽压。
液体上方的总压力可调，并用一个大容器的缓冲瓶维持给定值，使用汞压力计测量压力值，加热液体待沸腾时测量其温度。
3. 饱和气流法：在一定温度和压力下，用干燥惰性气体缓慢通过被测纯液体，使气流为该液体的蒸汽所饱和。
然后通过吸收法测量蒸汽量，进而计算出蒸汽分压，即为该温度下被测纯液体的饱和蒸气压。
这种方法适用于蒸汽压较小的液体。
4. 热重分析法(TGA)：利用热重仪在温度T (单位K)下和缓慢的惰性气流中测定样品在一定时间内的质量损失，得到蒸发速度。
再根据兰格缪尔方程建立标准曲线，确定logPT对蒸发速度函数直线的斜率和截距，然后就可以通过相同的实验条件来测定未知物质的蒸汽压了。
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大学化学实验II实验报告
(物理化学实验部分）
学院：专业：班级：
姓名学号同组人
日期指导教师成绩
实验
名称
液体饱和蒸汽压的测量
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. 掌握用静态法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。
仪器及试剂饱和蒸气压测量装置教学实验仪（DPCY-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台试剂：
乙醇（AR）
实验原理
饱和蒸汽压:在真空容器中，液体与其蒸气建立动态平衡时(蒸气分子向液面凝结和液体分子从表面逃逸的速率相等)液面上的蒸气压力为饱和蒸气压。
温度升高，分子运动剧烈，单位时间内从液面逸出的分子数增多，所以蒸气压增大。
饱和蒸气压与温度的关系服从克劳修斯-克拉佩龙
方程：
m
m
vap
V
T
H
dT
dP
∆
∆
=
*
式中，T为热力学温度; *
vap m
H
∆为在温度T时纯液体的摩尔蒸发焓;
)(
)
(
m
l
V
g
V
V
m
-
=
∆对于包括气相的纯物质两相平衡系统，由于)
(
m
g
V远远大于)(m l
V，故)
(g
V
V
m
m
≈
∆。
将气体视为理想气体，则可得到克劳修斯-克拉佩龙方程式：2
*
RT
H
p
dT
dP m
vap
∆
=
式中，R为摩尔气体常数。
假定*
vap m
H
∆与温度无关，或温度变化范围
较小，*
vap m
H
∆可以近似为常数，积分上式，得C
RT
H
P
P m
vap+
∆
-
=
*
]
[
ln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为积分常
数。
由此式可以看出，测定不同温度T下液体的蒸气压p，以
]
[
ln
P
P对1/T 作图，应为一直线，直线的斜率为k,由斜率可求算液体的摩尔蒸发焓
*
vap m
H
∆。
测定液体饱和蒸气压的方法有静态法、动态法、饱和气流法三种。
本实验采用静态法，利用等压计测定乙醇在不同温度下的饱和蒸气压。
如图13-1，小球9中盛装的是被测样品，U型管内用样品本身作液封。
在某一温度下若小球液面上方仅有被测物质的蒸气，那么在等压计U型管右支液面上所受到的压力就是其蒸气压。
当这个压力与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。
实验步骤
1. 从气压计读取大气压，并记录。
2. 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13-1然后连接好仪器。
3. 打开饱和蒸气压测定教学实验仪，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。
4. 测定35℃下乙醇的饱和蒸汽压。
慢慢打开真空包抽气阀“3”，使等压计内的溶液剧烈沸腾，迅速关闭抽气阀“3”。
缓缓打开进气阀“4”，使少许空气进入。
待等压计左右支管中液面相平时，迅速关闭阀门“4”，同时读出压力和温度。
计算出所测温度下的饱和蒸气压，并与标准数据比较，误差较大时，重复此步骤。
5. 调整恒温槽温度，每次升温5℃，重复上述操作6次，测定乙醇在不同温度下的蒸气压。
6. 实验结束后，打开阀门“3”、“4”，关闭气压计、恒温水浴的开关。
将系统排空，然后关闭真空泵。
实验数据记录室温：大气压：89.0kp
T/k 303 308 313 318 323 328 333 )
(kP
P
∆-76.75 -72.54 -69.31 -64.35 -58.72 -50.97 -41.75 )
(*kP
P12.25 16.46 19.69 24.65 30.28 38.03 47.25 T
1
3
10- 3.3003 3.2468 3.1949 3.1447 3.0960 3.0488 3.0030 P
ln 2.5055 2.8009 2.9801 3.2048 3.4105 3.6383 3.8555
实验数据处理与结果
由R
H k m
vap *
∆-=
，得
Rk
H m -=∆*
vap =-4.4373×8.3145=36.8939KJ
实
验问题分析与讨论
1、实验过程中，最重要的实验前应检查并保证体系不漏气。
2、减压速度要适合，必须防止平衡管内液体沸腾过于剧烈，致使管内液体快速蒸发。
3、实验结束后控制进气阀的速度
指导教师意见
签名： 年 月 日。