物理化学实验（一）静态法测定纯液体饱和蒸气压陈伟温州大学化材学院
物理化学实验（一） 静态法测定纯液体饱和蒸气压 陈 伟 温州大学化材学院
实验目的1.掌握静态法测定不同温度下纯液体饱和蒸汽压的方法；2.学会用图解法来求解被测液体在实验温度范围内的平均△vapHm与正常沸点；3.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汽压和温度的关系一Clausius-Clapeyron方程式；4．初步掌握真空实验技术，熟悉恒温槽及气压计的使用方法
实验目的 1. 掌握静态法测定不同温度下纯液体饱和蒸汽压的 方法； 2. 学会用图解法来求解被测液体在实验温度范围内 的平均∆vapHm与正常沸点； 3. 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汽压和温度的关 系 — Clausius-Clapeyron方程式； 4. 初步掌握真空实验技术，熟悉恒温槽及气压计的 使用方法
实验原理在特定温度下，纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压，简称为蒸气压。产生的原因？·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AvapHmo·纯液体蒸气压与液体的本性、温度及外压等因素有关。特别的，当温度升高时有更多的高动能的分子能够由液面逸出，因而蒸气压增大。当蒸气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就不同。我们把外压为1个标准压力时的沸腾温度定义为液体的正常沸点
实验原理 • 在特定温度下，纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该 温度下液体的饱和蒸气压，简称为蒸气压。产生的原因？ • 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∆vapHm。 • 纯液体蒸气压与液体的本性、温度及外压等因素有关。特 别的，当温度升高时有更多的高动能的分子能够由液面逸 出，因而蒸气压增大。当蒸气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就不同。我们把外压为 1个标准压力时的沸腾温度定义为液体的正常沸点
实验原理纯液体的饱和蒸汽压与温度的关系可以用Clausius-Clapeyron方程式来表示：AanHdln(p / p)mvar(5-1)RT2dT式中，p为温度为T时纯液体的饱和蒸气压；T为热力学温度△vanHm液体摩尔气化热；R为气体常数（8.314Jmol-K-1）。当温度的变化范围不大时，△vanH可视为常数，于是将上式积分可得：AanHvapm+CIn(p / p°)(5-2)RT其中C为积分常数。由此可设计实验求△vanH及正常沸点
实验原理 纯液体的饱和蒸汽压与温度的关系可以用Clausius-Clapeyron 方程式来表示： 式中，p为温度为T时纯液体的饱和蒸气压；T为热力学温度； ∆vapHm液体摩尔气化热；R为气体常数（8.314 Jmol-1K-1）。 当温度的变化范围不大时，∆vapHm可视为常数，于是将上式积 分可得： 其中C为积分常数。由此可设计实验求∆vapHm及正常沸点。 2 d ln( / ) (5 1) p p vap m H dT RT = − ln( / ) (5 2) vap m H p p C RT = − + −
实验仪器及试剂仪器：真空泵1台纯液体饱和蒸气压测定装置1套低真空数字压力计1台玻璃恒温水浴装置1套（包括数字控温仪）缓冲储气罐（1个）平衡管1套滴管1只试剂：分析纯乙醇：熔点-114.1℃：沸点78.3℃或乙酸乙酯：熔点-83.6℃：沸点77.2℃；实验中注意其对眼、鼻、咽喉有刺激作用，高浓度吸入可引起麻醉及肺肝、肾损伤
实验仪器及试剂 仪器： 真空泵1台 纯液体饱和蒸气压测定装置1套 低真空数字压力计1台 玻璃恒温水浴装置1套（包括数字控温仪） 缓冲储气罐（1个） 平衡管1套 滴管1只 试剂： • 分析纯乙醇；熔点 -114.1℃；沸点 78.3℃。 • 或乙酸乙酯；熔点 -83.6℃；沸点 77.2℃；实验中注意其 对眼、鼻、咽喉有刺激作用，高浓度吸入可引起麻醉及肺、 肝、肾损伤
实验装置甜系线DPC-C就平优真空训族仪实际压强=当时大气压强-真空度绝对值需在连通大气时复位清零
实验装置 实际压强=当时大气压强-真空度绝对值 需在连通大气时复位清零 7 8 6 4
实验步骤1、样品加入水浴2纯乙醇33纯乙醇B平衡管中加入纯乙醇
实验步骤 A C B 3 2 2 纯乙醇 1 纯乙醇 水浴 1、样品加入 平衡管中加入纯乙醇
实验步骤2、系统气密性检查(1)打开阀8(2)关闭阀6,7(3）启动真空泵(5)当气压计指数约是-50kPa时，关闭(4)缓慢开阀6阀6及真空泵甜（6）约5分钟后，若气压计指数不变，则表明系统不漏气。精密颜字（7）若气压计指数变化，则表明H计系统漏气。应逐段检查，直到消除系统漏气
实验步骤 (7)若气压计指数变化，则表明 系统漏气。应逐段检查，直到 消除系统漏气。 2、系统气密性检查 (2)关闭阀6,7 (3)启动真空泵 (1)打开阀8 (4)缓慢开阀6 (5)当气压计 指数约是-50 kPa时，关闭 阀6及真空泵 (6)约5分钟后，若气压计指数不 变，则表明系统不漏气
实验步骤排除AB弯管空间内的空气乙醇蒸汽溢出个至连通缓冲瓶将平衡管安装到装置上，将恒温槽温度调至第一个温度值（45℃左右）通冷凝水，缓慢打开阀6和8，降压至液体轻微沸腾。沸腾后可关闭阀6和真空泵，依靠缓冲瓶中真空排气。此时AB弯管内的空气不断随蒸气经C管逸出，如此沸腾数分钟，可认为空气被排除干净
实验步骤 排除AB弯管空间内的空气 ➢将平衡管安装到装置上，将恒温 槽温度调至第一个温度值(45℃左 右)通冷凝水，缓慢打开阀6和8 ,降 压至液体轻微沸腾。沸腾后可关闭 阀6和真空泵，依靠缓冲瓶中真空 排气。 ➢此时AB弯管内的空气不断随蒸气 经C管逸出，如此沸腾数分钟，可 认为空气被排除干净。 乙醇蒸汽溢出 至连通缓冲瓶
实验步骤饱和蒸气压的测定（升温法）连通缓冲瓶当空气被排除干净，测定时先升温达到设定温度值，关闭水浴加压力稍高热器（搅拌开），是温度缓慢均于外界匀下降，此时乙醇蒸汽压下降，C球液面缓慢下降，当将至与B球齐平时立即记下当时的温度及真空度值。此后，依次将恒温槽温度升高5℃恒温至45℃、50℃、55℃、60℃65℃、70℃，分别测其饱和蒸气压的真空度，总共测6个值
实验步骤 饱和蒸气压的测定（升温法） 当空气被排除干净，测定时先升 温达到设定温度值，关闭水浴加 热器（搅拌开），是温度缓慢均 匀下降，此时乙醇蒸汽压下降， C 球液面缓慢下降，当将至与 B球齐 平时立即记下当时的温度及真空 度值。 此后，依次将恒温槽温度升高 5 ℃ ， 恒温至45 ℃ 、50 ℃ 、55 ℃ 、60 ℃ 、 65 ℃ 、70 ℃，分别测其饱和蒸气 压的真空度，总共测 6个值 连通缓冲瓶 压力稍高 于外界