液体饱和蒸汽压和平均汽化热的测定
纯液体饱和蒸汽压的测定
华 南 师 范 大 学 实 验 报 告学生姓名 学 号 专 业 化学（师范） 年级班级 课程名称 物理化学实验 实验项目 纯液体饱和蒸汽压的测定 实验类型 □验证 □设计 √综合 实验时间 2013年11月5日 实验指导老师 李国良 实验评分【实验目的】（1） 明确纯液体饱和蒸汽压的概念及其与温度的关系，加深对克劳修斯-克拉伯龙方程的理解。
（2） 掌握测定纯液体饱和蒸汽压的原理及方法，学会用图解法求纯液体的平均摩尔汽化热和正常沸点。
（3） 了解数字式低真空测压仪，熟悉常用气压计的使用及校正方法，初步掌握真空实验技术。
【实验原理】1．饱和蒸气压、平均汽化热和正常沸点：在一定温度下，纯液体与其自身的蒸气达平衡时蒸气的压力称为该温度下液体的饱和蒸气压，简称蒸气压。
蒸发1 mol 液体所吸收的热量称为该温度下该液体的摩尔气化热。
将蒸气视为理想气体，饱和蒸气压与温度的关系可用克劳修斯-克拉伯龙方程表示：2m vap d ln d RTH T p ∆= (1) 式中，T 为热力学温度，R 为摩尔气体常数，P 为纯液体在温度T 时的饱和蒸气压；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： C TR H p +⋅∆-=1ln m vap (2) 其中C 为积分常数。
由此式可以看出，以ln p 对1/T 作图，应为一直线，直线的斜率为 R H m vap ∆-，由斜率可求算液体的Δvap H m 。
当蒸气压与外界压力相等时液体便沸腾。
因此在各沸腾温度下的外界压力就是相应温度下液体的饱和蒸气压。
外压为101.325kPa时的沸腾温度定义为液体的正常沸点。
2．静态法、低压技术：静态法测定液体饱和蒸气压，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。
静态法测量不同温度下纯液体饱和蒸气压，有升温法和降温法二种。
液体饱和蒸汽压和平均汽化热的测定
液体饱和蒸汽压的测定一.实验目的用动态法测定CCl 4 在不同温度下的饱和蒸汽压，并求其平均摩尔汽化热。
熟悉和掌握大气压计的构造的便用方法。
二. 实验原理在单组分物系发生变化时，饱和蒸汽压与温度的关系，可用克拉贝龙方程来表示，可应用于任何两相平衡。
在应用于液≈气两相平衡时，在温度变化不大时，△H 可近似地看做常数；在压力不大高，温度离临界点很远时，V 气>>V 液，则△V= V 气在压力不高时，气体可看做是理想气体，则V 气=RT/P ，代入此式积分得到lg P=- △H/2303R ·1/T+C实验测得各温度下的饱和蒸汽压后，以lg P 对1/T 作图，得一直线，由直线的斜率m=- △H/2303R, 求△H 。
测定液体饱和蒸汽压有三种方法：①静态法②动态法③饱和气流法。
三.仪器及装置真空泵一台，水银压力计一台，气压计一台，三颈瓶一个，大烧杯一个，水银温度2 支，细口瓶一个，铁架台一套，酒精灯，真空蜡4# ，真空脂，CCl 4四. 实验步骤:1. 观察气压计，记录大气压力。
2. 安装仪器，将50ml CCl 4 到入三口瓶内，再将长2cm ，一端封闭的玻璃毛洗管4-6 根由支管口放入瓶中，盖上塞子，用4# 真空脂封好瓶口。
3. 仪器漏气检查。
4. 水浴加热，当加热瓶内液体至沸腾时，调节酒精灯使大烧杯中水的温度较三口瓶内液体的温度约高5 ℃左右。
5. 液体沸腾时，打开真空泵，旋转三通活塞使真空泵与缓冲瓶接通，使压力差增大至2cm 时，将真空瓶与缓冲瓶隔断，并关掉真空泵。
每隔30s 观察一次温度和压力，如在二三分钟内已恒定，即可记录下此温度数值及压力计水银柱的高端及低端数值。
6. 依次增大压力差约2-3cm ，按以上步骤共作8-10 次即可。
最后，再测一次大气压，取前后两次大气压的平均值作为实验时的大气压。
液体饱和蒸汽压的测定
1 引言
本实验采用乙醇作为待测液体，利用等压装置指示气压平衡状态，通过克劳修斯-克拉贝龙（ClausiusClapeyron）方程，求出待测温度范围内的平均摩尔蒸发焓及正常沸点。 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。蒸发 1mol 液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔汽化热。在其他条件一定的情况下，液体 的蒸气压随温度变化，温度升高，蒸气压增大；温度下降，蒸气压降低。当外压为标准压力时，液体的沸 点称为标准沸点。 设在一定的压力和温度下，某物质的两个相呈平衡。若温度改变 dT，相应的压力改变 dp 后，两相仍 呈平衡。根据在等温、等压下平衡时△G=0 的条件，我们可以得到 G1 = G2[1]。 因为 G1 = G2，所以 dG1 = dG2 又根据热力学的基本公式，dG = −SdT + Vdp 得 −S1dT +V1dp = −S2dT + V2dp 即 ������������ ������ − ������ △ ������ = = ������������ ������ − ������ ������ △ ������ 对于气-液两相平衡，设有 1mol 物质发生了相的变化，则 △ ������ ������������ = ������������ ������ △ ������ 若假定△ ������ 与温度无关，或因温度变化范围很小，△ lnp = − △ ������ ������ 可作为常数。积分上式，得 1 ∙ + ������ ������ ������ 其中 C 为积分常数，我们可以通过本实验中得到的 6~7 组 p~T 数据,求出 lnp 和 1/T，然后作图得到一 条直线，将标准压力 p0=101.325kPa 代入到直线中即可求得标准沸点。
实验液体饱和蒸汽压的测定
液体饱和蒸气压的测定1引言1.1实验目的(1) 运用Clausius-Clapeyron方程，求出所测温度范围内的液体平均摩尔汽化焓及正常沸点(2) 掌握测定饱和蒸气压的方法1.2 实验原理液体的蒸气压与液体的本性以及温度有关。
温度升高时，液体分子平均动能增大，蒸气压上升，反之亦然。
当液体在其温度下的蒸气压等于外界压力时，液体沸腾，这个温度称为液体的沸点。
在外压为p⊖=101.325 kPa下液体的沸点称为标准沸点。
液体的饱和蒸气压与温度的关系由Clausius-Clapeyron方程给出：d(ln p) dT =Δvap H mRT2式中R为摩尔气体常数；T为热力学温度，Δvap H m是温度T下纯液体的摩尔汽化热。
假定Δvap H m与温度无关，对上式积分，可得ln p=−Δvap H m RT+C若将ln p对1/T作图，应该得到一条直线，斜率m=−Δvap H m/R，于是Δvap H m=−Rm在不同温度下测定纯液体的饱和蒸气压，可以推出该液体的摩尔汽化焓和正常沸点了。
2 实验操作2.1 实验用品、仪器及装置实验使用等压管1支，稳压瓶1个，负压瓶1个，恒温槽1套，真空泵1台，干燥管一套，搅拌器一台，压力计1台，数显温度仪。
乙醇（AR）测试装置如图2.1所示（实验中使用数显温度仪）图2.12.2 实验条件实验过程中实验室内温度19.3 °C，相对湿度30%，大气压102.15 kPa2.3 实验操作(1) 装置与装样。
此步骤已在课前完成；(2) 检漏。
将H活塞关上，打开活塞I、F和G，用真空泵抽气到压力计显示的气压为25kPa时，关闭I、F和G。
等片刻后，若压力读数不变说明系统气密性良好；(3) 升温。
开动搅拌器，调节加热器电压在160V左右；(4) 排气。
当水浴温度超过50 °C时，等压管内液体开始沸腾，大量气泡由C管排出。
沸腾3~5 min就可以除去AB间的空气及溶在液体中的空气。
实验4液体的饱和蒸汽压测定(精)
实验4 液体的饱和蒸汽压测定(大气压力计的使用)实验目的： （1）测定苯在不同温度下的饱和蒸汽压，求其平均摩尔气化热。
（2）掌握大气压力计使用方法，实验原理：在一定温度下，气液达平衡时的蒸汽压叫做饱和蒸汽压，蒸发一摩尔液体所需要吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。
蒸汽压随着绝对温度的变化率服从克拉贝龙方程()g l dp HdT T V V ∆=- 式中：ΔH 为摩尔气化热，V g 和V l 分别为一摩尔气体和液体的体积。
若气体可视为理想气体，和气体体积比较，液体体积可忽略，并假设温度变化范围不大，摩尔汽化热可近似看作常数，将上式积分得122121lnp H T T p R T T ∆-=∙ 或 1ln H p B R T∆=-⨯+ 式中：R 为气体普适常数，B 为积分常数。
此式称为克劳修斯-克拉贝龙方程式，若以升华热代替气化热，此式也适用于气固两相平衡。
从上式可以看出用实验测得不同温度下液体饱和蒸汽压P ，且用lnP 对1/T 作图，应为一直线，从其斜率可求得摩尔气化热。
测定液体饱和蒸汽压的方法有两类：(1)静态法，测量在某一温度下饱和蒸汽压。
或间接测量,在一定外界压力测量其沸点．(2)饱和气流法：使干燥的惰性气流通过被测物质，并使其为被测物质所饱和，然后测定所通过气体中被测蒸汽的含量，就可以根据分压定律算出被测物质的饱和蒸汽压。
本实验采用静态法中的直接测量在某一温度下的饱和蒸汽压。
实验步骤：实验装置见图D3-1其中平衡管(又称等张计)是由三个相连的玻璃管a ，b 和c 组成。
a 管储存液体．b 管和c 管中液体在底部相通。
当a 管和b 管上部是待测液体的蒸汽，且b 管和c 管中液面在同一水平时，则表示加在b 管液面上的蒸汽压与加在c 管液面上的外压相等。
此时液体的温度即体系的气液平衡温度亦即沸点，平衡管与冷凝管相连，冷凝管左边通压力计，右边通稳压瓶(缓冲瓶)。
稳压瓶上有考克通过毛细管与大气相通。
液体饱和蒸汽压的测定
液体饱和蒸汽压的测定【摘要】本实验根据克拉贝龙-克劳修斯方程,运用动态法研究环己烷的饱和蒸气压与温度的关系，并计算其摩尔汽化热。
在实验中了解了真空泵、气压计的使用方法及注意事项。
【关键词】饱和蒸气压 摩尔汽化热 动态法 克拉贝龙-克劳修斯方程 一、前言本实验研究的是单组分体系气-液相平衡:定温下把液体放在真空容器中，液体开始蒸发变成气体态，气态物质又可重新回到液体中。
达到平衡时，通过液体表面进出的分子数相等，定温下液体与其自身的蒸气达到平衡时的蒸气压就是液体的饱和蒸气压;蒸发1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∆H ;饱和蒸汽压与摩尔汽化热之间的关系可以用克拉贝龙-克劳修斯方程表示:d d v a p m l n p T H R T =∆2当液体与外界大气压相通，并且液体的饱和蒸气压与外界压强相等时，液体沸腾，此时的温度称为沸点.沸点是随着外压的改变而变化的。
若温度改变的区间不大，∆H 可视为为常数。
积分上式得：ln 'P A HRT =-∆或 lo g P A BT=-常数A A ='.2303，B H R =∆vap m 2303..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 。
∆v a p mH R B =2303. 本实验采用的是在不同外部压力下测定液体沸点的动态法。
即测量多组不同气压下的沸点，并通过直线拟和计算出纯水的摩尔汽化热。
本实验操作较为复杂，应注意保证体系中不要混入空气，以免影响实验结果。
二、实验部分（一）仪器DTC-2AI控温仪南京南大万和科技有限公司WYB-I型真空稳压包南京南大万和科技有限公司U型压力计江苏省常州市东风仪表厂JJ-1型增力电动搅拌器江苏省金坛市环宇科学仪器厂1/10℃温度计福廷式压力计平衡管（二）药品环己烷液体（三）操作步骤1）装置概述平衡管由三个相连通的玻璃球构成，顶部与冷凝管相连。
液体饱和蒸气压和摩尔汽化热的测定
液体饱和蒸气压和摩尔汽化热的测定实验二液体饱和蒸气压和摩尔汽化热的测定一、实验目的1.明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念，掌握纯液体饱和蒸气压和温度关系的克劳修斯—克拉贝龙方程及物质摩尔气化热的求算方法。
2.学习真空的获得与检漏技术，学会用等压计测定不同温度下液体饱和蒸气压的方法.二．实验原理在一定的温度下，真空密闭容器内的液体能很快和它的蒸汽相建立动态平衡，即蒸汽分子向液面凝结和液体中分子从表面逃逸的速率相等。
此时液面上的蒸汽压力就是液体在此温度下的饱和蒸汽压。
纯液体的饱和蒸汽压与液体的本性（分子大小、结构、形状）和温度、外压有关。
其值是物质重要的物性参数，对研究气-液相变基础理论、相变热力学具有特别重要的意义。
在热物理、化学物理及热力学、石油化工、分离与提纯、冶金、材料科学与工程等领域都具有广泛的应用。
当外压一定时，纯液体的蒸汽压与温度的关系可用克拉贝龙—克劳修斯方程式描述2ln m p d p H dT RT Δ??=\ 式中p 为液体在温度T 时的饱和蒸汽压（Pa ），T 为热力学温度（K ），△H m 为液体摩尔气化热（J ·mol -1），R 为气体常数。
如果温度变化的范围不大，△H m 可视为常数，将上式积分可得：ln p p \＝－m H RTΔ＋C 式中C 为积分常数。
由上式可见，若在一定温度范围内，测定不同温度下的饱和蒸汽压，以ln p p \对T 1作图，可得一直线，直线的斜率为－m H R Δ，而由斜率可求出实验温度范围内液体的平均摩尔气化热△H m 。
当液体的蒸汽压与外界压力相等时，液体便沸腾，外压不同，液体的沸点也不同，我们把液体的蒸汽压等于101.325KPa时的沸腾温度定义为液体的正常沸点。
从图中也可求得该液体的正常沸点。
测量物质的饱和蒸汽压常用的方法有动态法和静态法。
本实验采用静态法测定乙醇的饱和蒸汽压。
即将待测物质放在一个密闭体系中，在不同的温度下，直接测量蒸汽压或在不同外压下测定液体相应的沸点。
实验二 液体饱和蒸汽压的测定
实验二液体饱和蒸汽压的测定一、实验目的与要求：对液体饱和蒸汽压与温度的关系作实验上的研究。
根据建立起的经验方程式，求算液体的平均摩尔汽化热。
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：(2－1)D H：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，D H可视为为常数(实际上D H与温度有关)。
积分上式得：(2－2)或 (2－3)常数，。
(3)式表明与有线性关系。
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D H。
(2－4)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°C温度计2支五、装置简介：图2--1中，平衡管由三个相连通的玻璃球构成，顶部与冷凝管相连。
冷凝管与U形压力计6和缓冲瓶7相接。
在缓冲瓶7和安全瓶11之间，接一活塞9，用来调节测量体系的压力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
液体饱和蒸汽压的测定
一.实验目的
用动态法测定CCl 4 在不同温度下的饱和蒸汽压，并求其平均摩尔汽化热。
熟悉和掌握大气压计的构造的便用方法。
二. 实验原理
在单组分物系发生变化时，饱和蒸汽压与温度的关系，可用克拉贝龙方程来表示，可应用于任何两相平衡。
在应用于液≈气两相平衡时，在温度变化不大时，△H 可近似地看做常数；在压力不大高，温度离临界点很远时，V 气>>V 液，则△V= V 气在压力不高时，气体可看做是理想气体，则V 气=RT/P ，代入此式积分得到lg P=- △H/2303R ·1/T+C
实验测得各温度下的饱和蒸汽压后，以lg P 对1/T 作图，得一直线，由直线的斜率m=- △H/2303R, 求△H 。
测定液体饱和蒸汽压有三种方法：①静态法②动态法③饱和气流法。
三.仪器及装置
真空泵一台，水银压力计一台，气压计一台，三颈瓶一个，大烧杯一个，水银温度2 支，细口瓶一个，铁架台一套，酒精灯，真空蜡4# ，真空脂，CCl 4
四. 实验步骤:
1. 观察气压计，记录大气压力。
2. 安装仪器，将50ml CCl 4 到入三口瓶内，再将长2cm ，一端封闭的玻璃毛洗管4-6 根由支管口放入瓶中，盖上塞子，用4# 真空脂封好瓶口。
3. 仪器漏气检查。
4. 水浴加热，当加热瓶内液体至沸腾时，调节酒精灯使大烧杯中水的温度较三口瓶内液体的温度约高5 ℃左右。
5. 液体沸腾时，打开真空泵，旋转三通活塞使真空泵与缓冲瓶接通，使压力差增大至2cm 时，将真空瓶与缓冲瓶隔断，并关掉真空泵。
每隔30s 观察一次温度和压力，如在二三分钟内已恒定，即可记录下此温度数值及压力计水银柱的高端及低端数值。
6. 依次增大压力差约2-3cm ，按以上步骤共作8-10 次即可。
最后，再测一次大气压，取前后两次大气压的平均值作为实验时的大气压。