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1、实验二：液体饱和蒸气压的测定实验二：液体饱和蒸气压的测定宜宾学院化学与化工学院宜宾学院化学与化工学院 学习静态法学习静态法测定测定液体饱和蒸气压的原理液体饱和蒸气压的原理;掌握数字低真空测压仪和掌握数字低真空测压仪和真空泵的真空泵的使用方使用方法，法，初步掌初步掌握真握真空实验技术空实验技术，测定，测定异丙醇异丙醇的的饱和蒸气压饱和蒸气压;明确明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液两相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平衡的概念，深入了解纯液体饱和蒸气压和温度的关系温度的关系克劳修斯克劳修斯-克拉贝龙方程克拉贝龙方程式。式。实验实验目的目的 在通常温度下，纯液体与
2、其蒸气达平衡在通常温度下，纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压饱和蒸气压，简称为蒸气压。蒸发简称为蒸气压。蒸发1mol液体所吸收的热量液体所吸收的热量称为该温度下液体的称为该温度下液体的摩尔气化热摩尔气化热。实验实验原理原理液体液体的饱和蒸气压与温度的关系可用克劳修的饱和蒸气压与温度的关系可用克劳修斯斯-克拉贝龙方程式表示克拉贝龙方程式表示:式中，式中，R为摩尔气体常数为摩尔气体常数;T为热力学度为热力学度;vapHm为在温度为在温度T时纯液体的摩尔气化时纯液体的摩尔气化热。热。vapHm可以近似作为常数，积分上式，可以近似作为常数，积分上式，
3、得得:(2)其中其中C为积分常数。由此式可以看出，为积分常数。由此式可以看出，以以lnp对对1/T作图，应为一直线，直线的斜率作图，应为一直线，直线的斜率为为，由斜率可求算液体的，由斜率可求算液体的vapHm。仪器与药品仪器与药品真空泵真空泵恒温水浴装置恒温水浴装置数字式低真空测压仪数字式低真空测压仪1 1台台等压计等压计冷阱冷阱稳压瓶稳压瓶环己烷环己烷仪器装置示意图仪器装置示意图接真空泵接真空泵接接数数字字低低真真空测压仪空测压仪等压计工作原理等压计工作原理 等压计亦称为平衡管，有等压计亦称为平衡管，有A球和形管球和形管B、C组成。组成。A球中储存液体，当球中储存液体，当B、C间的形管中的液
4、面在同一水平时，间的形管中的液面在同一水平时，表示表示A、B管间管间空间的液体蒸汽压恰空间的液体蒸汽压恰与与管管C上方上方的外界压力相等。记下此的外界压力相等。记下此时的温度和压力值，此即气液平衡的时的温度和压力值，此即气液平衡的温度（沸点）与饱和蒸汽压。温度（沸点）与饱和蒸汽压。实验实验步骤步骤1安装装置：按照图示安装装置：按照图示连接仪器及装置。开机预热连接仪器及装置。开机预热510分钟，在系统与大气相通时置零。分钟，在系统与大气相通时置零。2.装样：将等压计内装样：将等压计内装入适量待测液体异丙醇。装入适量待测液体异丙醇。A球管约球管约2/3体积，体积，U形管两边各形管两边各1/2体积。
5、体积。3.系统气密性检查：将稳压瓶上的通大气阀关闭，系统气密性检查：将稳压瓶上的通大气阀关闭，打开接系统和真空泵的两个阀门；开启真空泵，打开接系统和真空泵的两个阀门；开启真空泵，抽至一定真空度时，关闭通真空泵阀门，并观察抽至一定真空度时，关闭通真空泵阀门，并观察仪器显示数值，数值没有明显的下降说明系统气仪器显示数值，数值没有明显的下降说明系统气密性很好；否则需要检查漏点，并消除。密性很好；否则需要检查漏点，并消除。4排除球管上方空间内的空气排除球管上方空间内的空气调节调节恒温槽的温度恒温槽的温度为为25，关闭通大气的阀门，关闭通大气的阀门，打开连接系统及真空泵的阀门，打开真空泵进行抽打开连接系
6、统及真空泵的阀门，打开真空泵进行抽空，使球中空，使球中液体内溶解的空气和液体内溶解的空气和A/B空间内的空气呈空间内的空气呈气泡状，通过气泡状，通过B管中液体排出管中液体排出，直至试液沸腾稳定，直至试液沸腾稳定1-2min，关闭，关闭接真空泵接真空泵的阀门，的阀门，调节通大气的阀门，调节通大气的阀门，使空气缓慢进入系统，直至使空气缓慢进入系统，直至U型管双臂液体等高时从型管双臂液体等高时从仪表读数。同法，再抽气，再读数；直至两次读数仪表读数。同法，再抽气，再读数；直至两次读数相差无几，相差无几，则表示球体液面上的空间已经被异丙醇则表示球体液面上的空间已经被异丙醇饱和蒸气充满饱和蒸气充满。关闭真
7、空泵。关闭真空泵。5饱和蒸汽压的测定饱和蒸汽压的测定调节恒温水浴的温度升高调节恒温水浴的温度升高3-5，待恒温后调节进，待恒温后调节进气阀，使空气缓慢进入系统，直至气阀，使空气缓慢进入系统，直至U型管双臂液体等型管双臂液体等高时从仪表读数。重复上述操作高时从仪表读数。重复上述操作5组，即可停止实验。组，即可停止实验。在在实验开始前，需要读取当前大气压实验开始前，需要读取当前大气压P0，计算蒸气，计算蒸气压压P：P=P0-E(E为仪器读数为仪器读数)6实验结束后打开通大气的阀门，使压力表回复零实验结束后打开通大气的阀门，使压力表回复零位。关闭冷却水，打开通空泵阀门，关闭所有电源，位。关闭冷却水，
8、打开通空泵阀门，关闭所有电源，使实验装置使实验装置复原。复原。数据处理数据处理1.数据记录表 大气压 kPa 室温 温度温度T T/K/K1/1/T TE E/kPa/kPap p/kPa/kPalnlnp p2.绘绘出出环己烷的环己烷的蒸气压温度曲蒸气压温度曲线线。3.以以lnp对对1/T作图，并由直线的斜率得作图，并由直线的斜率得出出平均摩尔气化热平均摩尔气化热vapHm，并与文献值并与文献值进行进行比较。将直线外推求出环己烷在标比较。将直线外推求出环己烷在标准大气压下的正常沸点。准大气压下的正常沸点。注意注意事项事项1 1测量前按下校零按钮校零，测量过程中不可再按测量前按下校零按钮校零，
9、测量过程中不可再按校零。校零。2 2放入空气必须小心，防止过多使空气倒灌，否则放入空气必须小心，防止过多使空气倒灌，否则重新抽气排气。重新抽气排气。3 3注意抽气时先开启真空泵后打开体系与稳压瓶间注意抽气时先开启真空泵后打开体系与稳压瓶间的活塞；停止抽气时先打开通大气的阀门，使压力的活塞；停止抽气时先打开通大气的阀门，使压力表回复零位，打开通空泵阀门使大气与真空泵相通，表回复零位，打开通空泵阀门使大气与真空泵相通，再关真空泵。再关真空泵。思考题思考题1在试验过程中，为什么要防止空气倒灌？在试验过程中，为什么要防止空气倒灌？2怎样判断空气以被赶净？能否在加热情况下检怎样判断空气以被赶净？能否在加热情况下检查是否漏气？查是否漏气？3体系的平衡蒸气压是由什么决定的？与液体的体系的平衡蒸气压是由什么决定的？与液体的量和容器的大小是否有关？量和容器的大小是否有关？