5问题实验七十四纯液体饱和蒸气压的测量
纯液体饱和蒸汽压的测定
纯液体饱和蒸气压的测定一、实验目的1．用平衡管测定不同温度下液体的饱和蒸气压。
2．了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系，即克劳修斯-克拉贝龙方程式的意义，并学会用由图解法求其平均摩尔气化热和正常沸点。
3．掌握用静态法测定液体饱和蒸气压的操作方法，了解真空泵、恒温槽气压计的使用。
二、实验原理本实验采用的静态法，是指在某一温度下，直接测量饱和蒸气压。
平衡管A球和U型管B、C组成。
平衡管上接一冷凝管，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，该温度称为液体在此外压下的沸点。
用当时的大气压减去数字压力计的读数（压差△P），即为该温度下液体的饱和蒸气压。
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：dlnp∕dT=△H∕RT2式中R为摩尔气体常数；T为热力学温度,△H为在温度T时纯液体的摩尔气化热。
假定△H与温度无关，可近似为常数。
积分上式得：dlnp=-△H∕RT+C式中C为积分常数，，由此式可以看出，lnp对 1∕T作图应为一直线，直线的斜率为-△H∕R,由斜率可求算液体的△H。
三、仪器和试剂纯液体饱和蒸气压测定装置一套；真空泵一台；数字压力计一台；数字温度计；乙醇四、实验步骤装置仪器将待测液体装入平衡管，A球约2/3体积，B和C球各1/2体积，如下图。
排除A、B弯管空间内的空气将恒温槽温度调至45错误!未找到引用源。
，接通冷凝水，抽气减压至液体轻微沸腾观察温度槽上的实际温度与设定温度接近且稳定时，此时AB弯管内的空气不断随蒸气经C管溢出，可认为空气被排除。
饱和蒸气压的测定：当空气被排除干净，且体系温度恒定后，旋转上图中的阀1缓缓放入空气，直至B、C管中液面齐平，关闭阀1，记录温度与压力。
然后将恒温槽温度升高5错误!未找到引用源。
，当待测液体再次沸腾，体系温度稳定后，放入空气使B、C管液面再次齐平，记录温度和压力。
纯液体饱和蒸汽压的测定
纯液体饱和蒸汽压的测定数据处理一、原理在一定温度下，与纯液体处于平衡状态时的蒸气压力，称为该温度下的饱和蒸气压。
这里的平衡状态是动态平衡。
纯液体的蒸气压是随温度变化而改变的，它们的关系可以用克劳修斯—克拉贝龙方程表示：dlnp*/dT=ΔvHm/RT2 （1）式中p*代表纯液体温度T时的饱和蒸气压；T为热力学温度；ΔvHm为液体摩尔气化热。
温度变化不大时，ΔvHm可视为为恒值。
将（1）式积分得：lnp*=-ΔvHm/RT+C （2）在一定温度范围内，测定不同温度下的饱和蒸气压，以lnp*对1/T作图，可得一直线，由此直线的斜率可求出温度范围内ΔvHm的值。
当外压为标准大气压时，液体蒸气压与外压相等时的温度称为该液体的正常沸点。
二．数据处理测量的数据如上表，先用P*对T作图。
具体方法是：用鼠标选定第一行和第二行数据，选“插入”中的“图表”，或单击工具栏中的“图表”符号。
出现一个对话框，选择“标准类型”中的“XY散点图”，在出现的对话框上单击“完成”。
出现一个图表。
在图中右击，选择“添加趋势线”。
再在趋势线上右击，选择“趋势线格式”，出现一个对话框，在“类型”中选择““图案”可以选择趋势线的样式，在“选项”中选择显示公式，此功能十分有用，程，减少人工处理的误差。
出现的方程字体可以调节大小。
在空白处右击，选择“图以标出图表名称以及坐标轴代表的含义和单位，还可以选择网格线的格式。
在两个右击，可以调节坐标轴的刻度，字体大小等。
在输入x轴单位时，可以通过调节字效果。
最后做出的图如下：图1 P*-T图由方程均匀取十组数T和P*的值，并求出对应的1/T和lnP*。
可以利用Excel的计方法是：在一行输入十个均匀的数据T，例如在第四行，在第五行输入公式=0.0238e0.0409为对应T值的位置，如B4，另外，指数幂需要用“插入”中的EXP函数。
最后公式“=0.0238*EXP(0.0409*B4)”用鼠标拖动，求出其他值。
纯液体饱和蒸气压的测定
一、实验目的1.用静态法测定水在不同温度下的饱和蒸气压，了解静态法测定液体饱和蒸气压的原理。
2.明确液体饱和蒸气压的定义，了解纯液体饱和蒸气压与温度的关系。
3.了解克劳修斯-克拉贝龙（Clausius-Claperyron）方程式的意义。
4.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热与正常沸点。
5.了解真空泵、恒温槽及气压计的使用。
二、实验原理在一定温度下（距离临界温度较远时），纯液体与其蒸气压达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压，简称蒸气压。
蒸发1moL液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热∆vap Hm 。
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，这主要与分子之间的动能有关。
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1atm （101.325kPa）时，液体的沸点称为该液体的正常沸点。
液体的饱和蒸气压与温度关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示：d ln p d T =Δvap H mRT2(1)式中，p为温度T时的纯液体的饱和蒸气压；R为摩尔气体常数；T为热力学温度；∆vap Hm为在温度T时的纯液体的摩尔气化热。
假定∆vap Hm与温度无关，或因温度范围较小，∆vapHm可以近似作为常数，几分上式，得：ln p=−Δvap H mR ⋅1T+C (2)其中C为积分常数。
由此式可以看出，以ln p对1/T作图，为一直线，直线的斜率为−Δvap H mR ，由斜率可求算液体的∆vapHm。
液体蒸气压的测量方法主要有三种：一是静态法，在某一固定温度下直接测量饱和的蒸气压；二是动态法，在不同外部压力下测定液体的沸点；三是饱和气流法，在液体表面上通过干燥的气流，调节气流速度，使之能被液体的蒸气压所饱和，然后进行气体分析，计算液体的蒸气压。
其中，静态法一般适用于蒸气压较大的液体。
静态法测量不同温度下的纯液体饱和蒸气压，有升温法和降温法两种。
物化实验报告_纯液体饱和蒸气压的测定
物化实验报告_纯液体饱和蒸气压的测定目录一、实验目的 (2)1. 了解饱和蒸气压的概念及其在物理化学中的重要性 (2)2. 学会使用液体饱和蒸气压测定仪进行实验操作 (3)3. 分析实验数据，计算纯液体的饱和蒸气压 (4)二、实验原理 (4)1. 饱和蒸气压是指在一定温度下，液体与其上方的蒸汽达到动态平衡时，蒸汽所具有的压力52. 纯液体的饱和蒸气压可以通过克劳修斯方程式计算得出 (5)3. 实验通过测量液体在一定温度下的蒸发量，结合已知的液体质量和温度，计算出饱和蒸气压6三、实验仪器与试剂 (7)1. 液体饱和蒸气压测定仪 (7)2. 玻璃器皿 (8)3. 温度计 (9)4. 蒸馏水或待测液体 (9)5. 实验室安全防护用品 (10)四、实验步骤 (11)1. 准备实验器材，确保设备正常运行 (12)2. 根据待测液体的性质，设置实验温度 (13)3. 将液体倒入测定仪的蒸发皿中，注意不要超过最大刻度 (14)4. 连接好实验装置，打开电源，开始加热 (14)5. 观察蒸发皿内的液体变化，记录蒸发量、液体质量和温度 (15)6. 当液体蒸发完毕后，关闭电源，停止加热 (16)7. 根据实验数据，计算纯液体的饱和蒸气压 (17)五、实验数据记录与处理 (18)1. 记录实验过程中的蒸发量、液体质量和温度数据 (18)2. 将数据整理成表格，便于后续分析 (19)3. 利用克劳修斯方程式计算纯液体的饱和蒸气压 (19)六、实验结果与分析 (20)1. 展示实验数据，分析纯液体饱和蒸气压的变化趋势 (20)2. 与其他已知数据进行对比，验证实验结果的准确性 (21)3. 分析影响实验结果的因素，提出改进建议 (22)七、实验总结与讨论 (23)1. 总结实验过程，回顾实验要点 (24)2. 讨论实验中遇到的问题和解决方法 (25)3. 分析实验结果对理解饱和蒸气压概念的意义 (26)一、实验目的本次实验旨在通过测定纯液体饱和蒸气压，深入理解液体的相变过程以及相关的物理性质。
实验七 纯液体饱和蒸气压的测定
实验七纯液体饱和蒸气压的测定一、实验目的1．用平衡管测定不同温度下水的饱和蒸气压；2．深入了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系——克劳修斯- 克拉贝龙(Clausius-Clapeyron)方程式的意义；3掌握用静态法测定液体饱和蒸气压的操作方法，了解真空泵、恒温槽、气压计的使用及注意事项。
二、实验原理1．饱和蒸气压在一定温度下，纯液体与其气相达平衡时蒸气的压力称为该温度下液体的饱和蒸气压。
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P （101.325kPa）时的沸腾温度定义为液体的正常沸点。
液体的饱和蒸气压与温度有关。
若将气体视为理想气体并略去液体的体积，且忽略温度对摩尔蒸发热Δwp H m 的影响，则液体的饱和蒸气压与温度的关系可用Clausius －Clapeyron 方程表示：RT HdT p m v d 2*ln ∆= 或 C RT Hp m v +=∆-*ln （7-1）假定Δwp H m 与温度无关，或因温度范围较小，Δwp H m 可以看作为常数。
积分上式，得lnP=-Δwp H m /R ×(1/T)+C (7-2)其中C 为积分常数，由此式可以看出，以lnP*对1/T 作图可得一直线，由直线的斜率为-Δwp H m/R,可求得该液体的Δwp H m 。
2．测定饱和蒸气压的方法本实验测定饱和蒸气压的方法为静态法： 。
图Ⅱ-7-1 液体饱和蒸气压测定装置图（静态法）（3）静态法：把待测物质放在一个密闭体系中，在不同温度下直接测量蒸气压或在不同外压下测定不同气体的沸点。
本实验采用静态法即平衡管法，所用仪器如图Ⅱ-7-1 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，以橡皮管与缓冲储气罐（缓冲储气罐与数字压力计）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管液面上的蒸气压（A球液面上的蒸气压）与加在C管液面上的外压相等。
纯液体饱和蒸气压的测定
物理化学实验--纯液体饱和蒸汽压的测定化学化工学院07应化1W07331120宋强Ⅰ目的要求一．明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念，深入了解纯液体饱和蒸气压和温度的关系——克劳修斯—克拉贝龙方程式二．用等压记测定不同温度下环已烷（或正已烷）的饱和蒸气压。
初步掌握真空实验技术三．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热与正常沸点Ⅱ基本原理在一定温度下，与纯液体处于平衡态时的蒸气压力，称为该温度下的饱和蒸气压。
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，液体分子中表面逃逸成蒸气，同时蒸气分子因碰撞而凝结成液相，当两者的速率相等时，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气压。
纯液体的蒸气压是随温度变化而变化的，它们之间的关系可用克劳修斯—克拉贝龙方（Clausius—Clapeyron）方程来表示：dLnp*/dT=△v H m/RT2 (3—1)式中p*为纯液体温度T时的饱和蒸气压；T为热力学温度；△v H m为液体摩尔气化热；R为气体常数。
如果温度变化的范围不大，△v H m视为常数，可当作平均摩尔气化热。
将(3—1)式积分得：Lnp*=-△v H m/RT + c (3—2)式中c为积分常数，此数与压力p*有关。
由(3—2)式可知，在一定温度范围内，测定不同温度下的饱和蒸气压，以Lnp*对1/T作图，可得一条直线。
由该直线的斜率可求得实验范围内液体的平均摩尔气化热。
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。
从图中也可求得其正常沸点。
测定饱和蒸气压常用的方法有动态法、静态法、和饱和气流法等。
本实验采用静态法，既被测物质放在一个密闭的体系中，在不同温度下直接测量其饱和蒸气压，在不同外压下测量相应的沸点。
此法适用于蒸气压比较大的液体。
Ⅲ仪器试剂蒸气压测定装置1套真空泵1台数字式气压计1台电加热器1只温度计2支数字式真空及计1台磁力搅拌器1台异丙醇（分析纯，沸点82.5℃）一、仪器装置如图所示：所有借口必须严密封闭。
物理化学实验-纯液体饱和蒸气压的测定
实 验 纯液体饱和蒸气压的测定一．实验目的1、 用平衡管测定不同温度下液体的饱和蒸气压。
2、 了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系。
克劳修斯-克拉贝龙(Clausius-Clapeyron)方程式的意义，并学会由图解法求其平均摩尔气化热和正常沸点。
二．预习要求1. 掌握用静态法测定液体饱和蒸气压的操作方法。
2. 了解真空泵、恒温槽、气压计的使用及注意事项。
三．实验原理在通常温度下(距离临界温度较远时)，密闭真空容器中，纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压力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。
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101.325p kPa =时，液体的沸点称为该液体的正常沸点。
1、 饱和蒸气压的测定： （1）抽气减压，使*ac p p =；（关闭通气阀1，打开通气阀2及抽气阀，用水泵抽气减压） （2）调节b 、c 两液面相平，测定b p ，则*b p p = （关闭通气阀2，缓慢打开通气阀1） 2、 平均摩尔气化热vap m H ∆的测定：根据克劳修斯—克拉贝龙方程，有：*2ln vap mH d p dT RT ∆=式中，R 为摩尔气体常数；T 为热力学温度；vap m H ∆为在温度T 时纯液体的摩尔气化热。
假定vap m H ∆与温度无关，或因温度范围较小，vap m H ∆可以近似作为常数，积分上式，得：*ln vap m H p CRT∆=-+其中：C 是积分常数，以ln p 对1/T 作图，应为一直线，直线的斜率为vap mH R∆-，由斜率可求算液体的vap m H ∆。
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。
纯液体饱和蒸气压的测定
纯液体饱和蒸气压的测定一、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，深入了解纯液体饱和蒸气压和温度的关系——克劳修斯-克拉贝龙方程式。
2. 用等压计测定不同温度下环己烷（或正己烷）的饱和蒸气压，初步掌握真空实验技术。
3. 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热与正常沸点。
二、实验原理饱和蒸汽压是指一定温度下与纯液体相平衡时的蒸汽压力。
它是物质的特性参数。
纯液体的蒸汽压是随温度变化而改变的，温度升高，蒸汽压增大；温度降低时，则蒸汽压减小。
当蒸汽压与外界压力相等时，液体便沸腾，外压不同时，液体的沸点也不同，通常把外压为101325Pa 时沸腾温度定义为液体的正常沸点。
液体饱和蒸汽压与温度的关系可用克劳修斯-克拉珀龙方程式表示：C RT H p mvap +∆-=*ln 由式可知，在一定外压时，测定不同温度下的饱和蒸汽压，以Tp 1~ln *作图，可得一直线，由直线的斜率可求得实验温度范围内液体的平均摩尔汽化热m vap H ∆。
当外压为101325Pa 、液体的蒸汽压与外压相等时，可从图中求得其正常沸点。
饱和蒸汽压的测定方法有两类：1. 动态法：其中常用的有饱和气流法，即通过一定体积的己被待测液体所饱和的气流，用某物质完全吸收，然后称量吸收物质增加的质量，求出蒸汽的分压力。
2. 静态法：把待测物质放在一封闭系统中，在不同温度下直接测量蒸汽压，或在不同外压下测液体的沸点。
本实验采用静态法，通过测定在不同外压下液体的沸点，得到其蒸汽压与温度间的关系。
实验采用压力平衡管测定蒸汽压（图），其原理：平衡管由三个相连的玻璃管a 、b 和c组成，a管中储存液体，b和c管中液体在底部相通。
当a和c管上部纯粹是待测液体的蒸汽，b和c管的液体在同一水平时，则加在b管液面上的压力与加在c管液面上的蒸汽压相等，该压力可由数字式真空压力计进行测定，此时液体温度即系统的气液平衡温度。
图平衡管示意图三、仪器与药品DP-AF 饱和蒸气压实验装置（南京桑力电子设备厂）1套（包括真空泵、缓冲储气罐、数字真空计、平衡管和冷凝器等），恒温水槽1套，电吹风机，温度计（分度值0.10C及10C）各1支正己烷（分析纯）、环己烷（分析纯）或无水乙醇（分析纯），氯化钠，，无水氯化钙，5A分子筛图纯液体饱和蒸气压测定装置示意图仪器装置如图所示，各部分部件功能如下：（一）DP－AF精密数字压力计DP-AF精密数字压力计是低真空检测仪表，适用于负压的测量，可以代替U型水银压力计，消除其汞毒的缺点。
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实验七十四纯液体饱和蒸气压的测量
预习提问
1、简述由纯液体饱和蒸气压的测量求该液体平均摩尔汽化热的基本原理
2、说明纯液体饱和蒸气压、沸腾温度、正常沸点和摩尔汽化热的含义？
3、实验中，为什么AB弯管中的空气要排除净？怎样操作？怎样防止空气倒灌?
4、测定沸点的过程中若出现空气倒灌，会产生什么结果？
5、实验中何时读取数字式压力表的读数？所得读数是否就是该纯液体的饱和蒸汽压？
6、能否用纯液体饱和蒸气压测量装置测定溶液的蒸气压，为什么？
思考题
1. 简述由纯液体饱和蒸气压的测量求该液体平均摩尔汽化热的基本原理。
2. 在纯液体饱和蒸汽压测定实验中，测定装置中安置缓冲储气罐起什么作用？
3. 在纯液体饱和蒸汽压测定实验中，平衡管的U形管中的液体起什么作用？冷凝管又起什么作用？
4. 在纯液体饱和蒸汽压测定中，如何检查体系是否漏气？能否在热水浴中检查体系是否漏气？
5. 说明纯液体饱和蒸气压、沸腾温度、正常沸点和摩尔汽化热的含义。
6. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中，怎样根据数字式压力表的读数确定系统的压力？
7. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中，何时读取数字式压力表的读数？所得读数是否就是该纯液体的饱和蒸汽压？
8. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中，测定沸点的过程中，若出现空气倒灌，则会产生什么结果？
9. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中，测量过程中，如何判断平衡管内的空气已赶尽？
10. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中应注意些什么？
11. 若用纯液体饱和蒸气压测量装置测量易燃液体的饱和蒸汽压，加热时应注意什么？
12. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中，为什么ac弯管中的空气要排除净，怎样操作，怎样防止空气倒灌?
13. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中，如果平衡管a、c内空气未被驱除干净，对实验结果有何影响？
14. 克－克方程式在什么条件下适用？
15. 用纯液体饱和蒸气压测量装置，可以很方便地研究各种液体，如苯、二氯乙烯、四氯化碳、水、正丙醇、异丙醇、丙酮和乙醇等，这些液体中很多是易燃的，在加热时应该注意什么问题？
16. 能否用纯液体饱和蒸气压测量装置测定溶液的蒸气压，为什么？
书后思考题
（1）如何判断平衡管中AB间空气已全部排出？如未排尽空气，对实验有何影响？怎样防止空气倒灌?
（2）测定装置中安置缓冲储气罐起什么作用？冷凝管又起什么作用？平衡管的U形管中的液体起什么作用？
（3）若用纯液体饱和蒸气压测量装置测易燃液体的饱和蒸汽压，加热时应注意什么？。