范文一:饱和蒸气压
Ⅴ、数据处理
由克劳修斯-克拉伯龙方程:
d ln (P *P )
dT
=
?vap H m RT
2
可得
ln (P *P )=
-?vap H m
RT
+c
又由ln(P*/P)-1/T图相,ln(P*/P)-1/T和1/T的关系为:
ln (P *P )=-3. 869?
1T
+11. 13
故
?vap H m
R
?10
-3
=3. 869
-1
?vap H m =32. 17kJ ?mol
当饱和蒸气压和大气压相等,即P*=P时,可得环己烷的正常沸点:
T b . p . =347. 62K
相对误差为:
347. 62-353. 9
353. 9
?100%=-1. 775%
Ⅵ、注意事项
1. 测定前,必须将平衡管中的空气驱赶尽。
2. 测定中不要过分加热,否则,蒸气来不及冷凝就会进入抽气泵。 3. 实验过程中要严防空气倒灌,否则实验要重做。
4. 停止实验时,应缓慢地先将三通活塞撕开,使系统通大气,再使抽气泵通大气,然后切断电源,最后关闭冷却水。
范文二:饱和蒸气压
实验三 液体饱和蒸气压的测定
一、
目的
1、用等压计测定在不同温度下乙醇的饱和蒸气压; 2、学会由图解法求乙醇的平均摩尔汽化热和正常沸点; 3、熟悉等压计测定液体饱和蒸气压的原理。 二、
原理
在一定温度下,纯液体与其气相达成平衡时的压力,称为该温度下液体的饱和蒸气压。饱和蒸气压与温度的关系可用克劳修斯-克拉贝龙方程式来表示。
dlnpdT
?vapH
?
*m
?vapHmRT
2
*
(1)
为温度T时液体的摩尔蒸发热,R为气体常数,T为绝对温度。
*
在一定的温度变化范围内,?vapHm可视为常数,可当作平均摩尔汽化热。
将上式积分得:
lnp?
??vapH
RTAT
*
m
?C
(2)
或 lgp??C
C为积分常数。
由(2)式可知,lgp与1/T是直线关系,直线的斜率A??求出?vapHm。
若将lgp对1/T作图应得一直线,斜率为负值。直线斜率m=-A??由此得到:?vapHm=-2.303Rm (3)
这就可以由图解法先求得斜率m,然后再由(3)式算出摩尔汽化热?vapHm。 本实验是在不同外压下测定乙醇的沸点温度。通常是用等压计进行测定的。 测定饱和蒸气压的方法主要有以下三种:
(1) 饱和气流法。在一定温度和压力下,把干燥气体缓缓地通过被测液体,
使气流为该液体的蒸气所饱和。然后可用某物质将气流吸收,知道了一定
*
*
*
?vapHm2.303R
*
,因此可
?vapHm2.303R
*
。
体积的气流中蒸气的重量。便可计算蒸气的分压。这个分压就是该温度下被测液体的饱和蒸气压。此法一般适用于蒸气压比较小的液体。
(2) 静态法。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。
(3) 动态法。在不同外界压力下测定液体的沸点。
本实验用静态法测定乙醇在不同温度下的饱和蒸气压,所用仪器是纯液体蒸气压测定装置。
体系气液两相平衡的温度称为液体在此外压力下的沸点。用当时的大气压减去压力计两水银面的高度差。即为该温度下液体的饱和蒸气压。当外压是1大气压时,液体的蒸气压与外压相等时的温度,叫做该液体的正常沸点。 三、
仪器和试剂
恒温槽一套,DP-AF饱和蒸气压实验组合装置一套,真空泵,A.R.无水乙醇 四、
步骤
1、接好仪器,熟悉操作并加热至50℃左右;
2、转动开关使真空泵与压力计相通,缓缓打开压力计使其减压至550mmHg,关闭开关,静观数分钟,如压力计上的数据不变化证明不漏气,否则得找出原因,并排除之;
3、接通冷凝水,开始练习减压,缓缓打开阀门1,使空气缓缓漏入,这时2管液面慢慢上升,3管液面慢慢下降至平衡。一达到平衡立刻关闭阀门,并立即记下温度与压力;
4、打开减压阀阀门使压力减起来让2管冒泡,然后打开阀门,使2、3二管平衡,这样反复练习十分钟左右,开始做下面的实验;
5、升温3℃后,继续打开阀门,使2、3管平衡,关闭阀门,读出温度、压力; 6、将温度升至80℃,拔去橡皮管,关闭加热器,让其自然冷却至2、3二管平衡,记下温度,即为常压下的温度; 7、关闭电源和冷凝水。 五、
数据记录与数据处理
(1)温度
(2)绘制减压法所测得的蒸气压P对温度T之关系曲线图,并由图中求出乙醇之正常沸点;
(3)绘制加压法与减压法所测得的lgp~1/T直线图,并由本图中之斜率计算乙
*
醇的平均摩尔蒸发热?vapHm;
(4)读出实验室气压mmHg。 六、注意事项
1、认真检查体系是否漏气;
2、活塞要搞清楚,不能随意,打开每个阀门要看好; 3、加热之沸不是指水浴而是乙醇; 4、减压法中都要把空气赶净; 5、发现停水,立即停止实验;
6、减压时应注意缓慢,不可让乙醇冲入皮管中; 7、实验结束要做好水电安全检查工作; 8、U形压力计中的乙醇已装好。 七、思考题
1、为什么要求仔细捡漏?怎样捡漏? 2、怎样排除漏气现象?
3、至沸是乙醇沸,指的是哪里的乙醇?怎样知道乙醇已沸? 4、液体饱和蒸气压与哪些因素有关? 5、为什么不得随便打开活塞? 6、气泡赶不净对实验有何影响? 7、本实验用哪种法做实验?
8、管2与管3内液面相平时,表示什么? 9、试分析实验中可能产生误差的地方? 10、为什么停水要即刻停止实验?
11、如果说不捡漏就进行实验,行否?会有什么后果?
八、讨论
1、此实验如果空气赶得比较干净的话,一般可以得到理想的数据误差可在3%以内;
2、现用恒温槽加热后,实验的线性关系很好,而且实验也比较好做; 3、由于到达平衡时,同学比较紧张,来不及搅拌的问题(即解决了直线的线性关系问题)
范文三:液体饱和蒸气压
大学化学基础实验II实验报告
课程名称:物理化学实验
实验名称:液体饱和蒸气压的测定
姓 名:张玉
学 号:
1108110191
专 业:化学工程与工艺 班 级:化工113 实验日期:2013/3/22 液体饱和蒸汽压的测定
? 实验目的
1.明确液体饱和蒸汽压的意义,熟悉纯液体的饱和蒸汽压与温度的关系以及克劳休斯-克拉佩龙方程的意义。 2.了解静态法测定液体饱和蒸汽压的原理。
3.学习用图解法求解被测液体在试验温度范围内的平均摩尔蒸发焓与正常沸点。
? 实验原理
气饱和蒸气压:在真空容器中,液体与其蒸气建立动态平衡时(蒸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,分子运动加剧,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休斯-克拉贝农方程:
dp
?dT
?
?VapHm
T?Vm
液体蒸发时要吸收热量,温度T下,1 mol液体蒸发所吸收的热量为该物质的摩尔气化焓。沸点:蒸气压等于外压的温度。显然液体沸点随外压而变,101.325kPa下液体的沸点称正常沸点。
对包括气相的纯物质两相平衡系统,因Vm(g)?Vm(l),故 △Vm≈Vm(g)。若气体视理想气体,则克劳休斯-克拉贝
dp
?
农方程式为:dT
*
p?vapHm
RT2
因温度范围小时,ΔvapH*m可以近似作为常数,将上式积分得:
?
??vapHmp
ln??C[p]RT
*
?vapHm
?ln(p/[p])作~1/T图,得一直线,斜率为
R
由斜
率可求算液体的摩尔蒸发焓ΔvapH*m。
静态法测定液体饱和蒸气压,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。本次实验采用升温法直接测量不同温度下纯液体的饱和蒸气压,所用仪器是纯液体饱和蒸气压测定装置。所采用的装置如图所示。
实验采用压力平衡管测定蒸汽压。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,该压力就等于大气压减去汞高差,此时液体温度即系统的气液平衡温度。则压力计示值就是该液体的饱和蒸汽压。
? 仪器与试剂
饱和蒸气压测量装置教学试验仪(DPCY-2C)一套(包括恒温水浴槽1台、等压计1支,数字压力计1台);真空泵及附件;精密温度温差测量仪(JTD-2A)1台;无水乙醇。
? 实验步骤
1. 仪器安装
从气压计读取大气压,并记录。装样:从加样口加无水乙醇,并在U型管内装入一定体积的无水乙醇。打开数字压力计电源开关,预热5 min。使饱和蒸汽压测定教学试验仪通大气,按下“清零”键。
2. 系统检漏
关闭增压阀,打开减压阀和真空泵,抽真空2-3分钟,关闭减压阀,此时若数字压力计上的数字基本不变,则说面系统不漏气。否则应逐段检查,消除漏气原因。
3. 饱和蒸汽压的测定
调节恒温水箱到30。C,确信系统不漏气后,关闭增压阀,缓慢打开减压阀,开启真空泵2分钟,这时试样球与U型管之间的空气呈气泡状通过U型管中的液体逸出。缓慢关闭减压阀至乙醇开始沸腾,关闭减压阀后,仍有气泡冒出至空气排尽,否则继续打开减压阀。1-2分钟之后。打开增压阀放入空气,直至等压计U型管两端页面齐平,迅速关闭增压阀,记录此时恒温槽水浴的温度t和压差值?P。
4.测定不同温度下的蒸汽压
调整恒温槽水浴温度,使之升高5。C,待系统恒温后,液体将再次沸腾;缓慢开启增压阀放入空气,直至U型管两端液面齐平。记录此时的水域温度和压差值。
重复3、4操作,每次使恒温槽水浴升温5。C,记录7-8组数据。实验结束后,打开增压阀和无名阀,关闭实验仪器电源。
? 实验数据
被测液体:乙醇 室温: 大气压:88.29Pa
以lnp对1/T作图,求出直线的斜率,并由斜率算出此温度范围内液体的平均摩尔汽化热△vapHm
直线的斜率:K=
因为斜率K=-所以:
△vapHm=-K.R X10-3=4.5115*8.31=37.491
△