宁 波 工 程 学 院

物理化学实验报告

专业班级   化工         姓名               序号  ________                  

同组姓名  ___________ 指导老师胡爱珠、杨建平实验日期 2010年3月19日               

实验名称                    实验一  液体饱和蒸汽压的测定                            

一、实验目的

1.掌握用等位计测定乙醇在不同温度下的饱和蒸汽压。

2.学会用图解法求乙醇在实验室温度范围内的平均摩尔蒸发含与正常沸点。

二、实验原理

纯物质的蒸气压随温度的变化可用克拉贝龙方程表示：

                      dp/dT = △_vapH_m/T△V_m         (1)

    设蒸气为理想气体，在实验温度范围内摩尔蒸发焓△vapHm可视为常数，并略去液体的体积，将（1）式积分得克劳修斯—克拉贝龙方程：

                      ㏑(P/Pa) = (-△_vapH_m/R)×(1/T)+ C     (2)

由（2）式可见，实验测定不同温度T下的饱和蒸汽压p,以㏑(P/kPa)对1/（T/K）作图，得一直线，求得直线的斜率m和截距C，则乙醇的平均摩尔蒸发焓为：

                 △_vapHm = -m×(R/[R]) ×[△H ]          (3)

习惯上把液体的蒸气压等于101.325kPa时的沸腾温度定义为液体的正常沸点，由（2）式还可以求乙醇的正常沸点。

本实验采用静态法直接测定乙醇在一定温度下的蒸气压。DPCY-2C型饱和蒸气压教学实验仪面板如图所示

三、实验仪器、试剂

仪器：DPCY-2C型饱和蒸气压教学实验仪1套，HK-1D型恒温水槽1套，WYB-1型真空稳压包1个，稳压瓶1个，安全瓶1个。

试剂：无水乙醇（A.R）

四、实验步骤

1．读取室温和大气压

2．装样

在等温计内装入适量待测液体乙醇。球管中约2/3体积，U型管两边各1/2体积，然后连接好装置。

3.教学实验仪置零

打开试验仪电源，预热5分钟，选择开关打到kPa，按下面板上的置零键，显示00.00数值。

5.排除球管上方空间的空气

打开恒温水槽电源，设定温度为25℃，接通冷凝水，同时调节搅拌器匀速搅拌，使等温计内外温度平衡，用真空稳压包控制抽气速度，抽气减压气泡逸出的速度以一个一个的逸出为宜，至液体轻微沸腾，沸腾3-5分钟，可认为空气被排尽（压力显示-94kPa）。抽气结束后，先关闭真空稳压包上与稳压瓶相连的阀门，再关闭另一侧阀门，打开于真空泵相连的安全瓶活塞，使其通大气，最后关电源。

6.测定饱和蒸汽压

当空气排除干净且体系温度恒定后，旋转稳压瓶上的直通活塞，缓缓放入空气，直至U型管中液面相平，关闭活塞，记录温度与压力。依次测定30℃、35℃、40℃、45℃的压力。

7.结束实验

实验结束后，关闭电源，打开真空稳压包上中间的阀门，将体系放入空气，待等温计内乙醇冷却后，关掉冷凝器中的水。整理好仪器装置。

五、数据记录与处理

室温：23.3℃

大气压（实验前）：100.67kPa,    大气压（实验后）：100.68kPa

大气压（平均值）：100.675 kPa

1.  不同温度时乙醇的蒸气压见表1.

2.以㏑(P/kPa)—1/（T/K）×10³作图，如下所示：

㏑(P/kPa)—1/（T/K）×10³图

由图可知，直线的斜率为-4.4758，截距为17.98453。

故-△_vapH_m/R=-4.4758，又∵R=8.3145，

∴△_vapH_m = 37.21kJ·mol^-1

当液体的蒸气压为101.325 kPa时，代入㏑(P/Pa) = (-△_vapH_m/R)×(1/T)+ C，

即㏑101.325 = -37.21/8.3145×(1/T) +17.98453

∴T = 334.82K = 61.67℃

2.       误差分析

△  _vapH_m的相对误差=（42.59-37.21）/42.59=0.126

T的相对误差=（78.4-61.67）/78.4=0.213

六、结果与讨论

1.空气未排除干净，使得乙醇蒸气不纯，使得测出的蒸发焓存在着误差。

2.U型管中的液体倒灌入球管中，倒灌时代入空气，是的实验结果偏小。

3.抽气和放气的速度不能太快，以免C管中的水被抽掉或B管中的水倒流到A管。

                                                                                                                                      

 

第二篇：液体饱和蒸汽压的测定 实验报告

姓名： 班级： 学号：

实验日期：

课程名称：物理化学实验

实验题目：液体饱和蒸汽压的测定

一、实验目的

①了解用静态法测定异丙醇在不同温度下蒸气压的原理。

②学会用图解法求解其所在测温度范围内的平均摩尔蒸发热。

③了解真空泵、恒温槽及气压计的构造并掌握其使用方法。

二、实验原理

一定温度下，在一真空的密闭容器中，液体很快与其蒸气建立动态平衡，即蒸汽分子向液面凝结和液体分子从表面上逃逸的速度相等，此时液面上的蒸汽压力就是液体在此温度是的饱和蒸汽压液体与其蒸气达到平衡时蒸气的压力，称为这种液体在该温度时的饱和蒸气压。饱和蒸汽压与温度的关系可用克劳修斯—克拉贝龙方程式来表示。

?Hdlnp?vap

2m RT dT

式中ΔvapHm是该液体的摩尔蒸发热，在温度变化范围不大时，它可以作为常数。

为横坐标作图可得一直线，此直线的斜率即为 饱和蒸气压。测量方法是调节外压与液体蒸汽压相等，此法一般用于蒸汽压比较大的液体。动态法是在不同外界压力下，测定液体的沸点。

本实验采用静态法测定乙醇的饱和蒸汽压与温度的关系，实验装置见图3.1.通常一套真空体系装置由四部分构成：一是机械泵、缓冲储气罐部分，用以生产真空；二是正空的测量部分，包括DP-A精密数字压力计；三是蒸馏瓶部分；四是温度测量部分，包括SWQ智能数字恒温控制器、SYP玻璃恒温水浴。 积分上式得：

三、仪器与试剂

1.仪器

DP-A型精密数字压力计一台；SWQ型智能数字恒温控制器一台；缓冲储气罐一台；SYP型玻璃恒温水浴一台；U型等压计一个、球形冷凝管一支。实验装置如图3.1所示。

2.试剂

1

无水乙醇。

四、实验步骤

（一）缓冲储气罐的气密性检查及使用方法 1.缓冲储气罐的气密性检查 2.缓冲储气罐的使用方法

（二）精密数字压力计的气密性检查及使用方法 1.预压及气密性的检查 2.采零 3.测试 4.关机

（三）实验仪器的链接

（四）静态法测乙醇的饱和蒸汽压

1.装样 2.检漏 3.测定

五、注意事项

1.先开启冷却水，然后才能抽气。

2.实验系统必须密闭，一定要仔细检漏。

3.必须让等压计U型管中的样液缓缓沸腾3-4分钟后方可进行测定。 4.升温时可预先漏入少许空气，以防止U型管中液体暴沸。 5.液体的蒸汽压与温度有关，所以测定过程中须严格控制温度。 6.漏气必须缓慢，否则U型管中的液体将充入试样球中。 7.关闭阀门不可用力猛拧，否则橡胶垫圈破损，造成漏气。

六、数据记录与处理

1.记录实验数据 室温25.3℃

开始气压=96.50kPa 结束气压=96.51kPa 采零气压=96.50kPa

利用记的的数据计算lgp和1/T

2

。 2.绘制lgp-1/T图，由其斜率求出试验温度区间内乙醇的平均摩尔蒸发函

绘制P-T图

七、实验结果讨论

1.在测量异丙醇的蒸气压时，抽气速度切忌太快，否则，封闭液将急剧蒸发且很有可能被抽尽而使实验无法进行。当调整等压计U型管两侧液面等高时，开启进气阀要防止空气进入时倒灌入A球。

2.在数据处理时必须要有零点的校正。因为压力计测的是等压计冷凝管一侧的压强，实验时为了读数方便，第一次使内外压相等时就将此时的示数调零，称这个外压为采零压力，因此以后测得的大气压“差值”实际上是内压减去第一次的外压值。而数据将每次读数时的大气压都记了下来，因此在计算蒸气压p时要考虑大气压与采零大气压的差值。

3.实验测得的数据误差都在0.5%左右，数据比较准确。这是因为本实验所用方法相对较准确，操作得当即可得到较好的数据。但实验结果还是有误差存在。由于仪器橡胶管老化，使仪器气密性受到了一定影响，对实验结果造成误差。而且读数时由于异丙醇仍在蒸发，等压计AB两管高度不断变化，所以读出的压差值是相平瞬间的E，其中可能有反应时间造成的误差。

3

八、思考题

1.U型管B中封闭液体所起到的作用是什么？

答：有以下三点作用：

①起到一个液体活塞（或液封）的作用，用于分隔体系与环境;同时通过该液体活塞，可将体系中的空气排除到环境中去）

②起到检测压力的作用。（当A,B管中的液面等高时，说明体系的压力等于环境的压力，可以通过测量环境的压力来代表体系的压力）

③当A,B管中的液面等高时既可测定温度和压力的数据，也可保持多次测量数据时体系的体积几乎相等。

4