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实验二 液体饱和蒸汽压的测定

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宁 波 工 程 学 院

物理化学实验报告

专业班级 化工106 姓 名 序 号 2

同组姓名 指导老师 王婷婷 实验日期 3.6

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温度范围内的平均摩尔蒸发焓与正常沸点。

二、实验原理

一定温度下，液体纯物质与其气象达平衡时的压力，称为该温度下该纯物质的饱和蒸气压，简称蒸气压。

纯物质的蒸气压随温度变化。设蒸汽为理想气体， 温度范围内摩尔蒸发焓△vapHm视为常数，略去液体的体积，积分得克劳休斯-克拉贝龙方程：

lnp/pa=-△vapHm/RT+C ①（C为不定积分常数，此数值与压力P单位有关）

实验测定不同温度T下的饱和蒸气压P，以lnp/kpa对1/T作图，得一直线，求的直线的斜率m和截距c，则得乙醇的平均摩尔蒸发焓为：

△vapHm=-m[△H]R/[R]

习惯把液体的蒸气压等于101.325 kpa时的沸腾温度定义为液体的正常沸点，由①可算乙醇的正常沸点。

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1个、稳压瓶1个、安全瓶1个

试剂：无水乙醇

四、实验装置图

等位计

五、实验步骤

1、读取实验时的室温及大气压。

2、装水：将HK-1D型恒温水槽装满水，直到淹没等位计倒U形管顶即可。

3、教学试验议置零：打开教学实验议电源，预热5分钟，将选择开关达到Kpa档，按下面板上的置零键，显示值为00.00数值即可。

4、系统气密性检查：将真空泵前的安全瓶活塞通大气，其余活塞都关，接通真空泵电源，并关闭与真空泵相连的活塞，开始抽真空。抽气减压至压力显示-40~-53Kpa时，关闭三通活塞。观察压力示数，压力示数能在3~5分钟内维持不变，说明气密性好。

5、排除球管上方空间内的空气：打开HK-1D型恒温水槽电源，设定温度为25℃，连接冷凝水，调解搅拌机的搅拌速度，稍微快些。用WYB-1型真空稳压包控制抽气速度，使等位计中的气泡一个一个逸出，直到液体出现轻微沸腾现象，让该过程持续3~5分钟。关闭真空稳压包与稳压瓶相连的阀门，让真空泵再抽1~2分钟后关闭另一侧阀门，打开与真空泵连接的安全瓶活塞，再关闭真空泵电源。

6、饱和蒸气压的测定：等位计内一出现沸腾现象，就打开稳压瓶上的直通活塞，缓缓放入空气，让B、C两液面尽量相平，待体系温度恒定后，通过放入空气的量来使B、C两液面相平，液面在3分钟内仍能维持相平，则记下此时的温度和压力。然后，将恒温槽温度上升5℃，操作步骤如上。依次测定，共测5次，升高温度的间隔均为5℃。

7、结束实验：5组实验都做完后，关闭所有仪器电源，打开真空稳压包哈桑中间的阀门，待等位计冷却后，关掉冷凝器的冷却水。整理好仪器，但不拆除。

五、数据记录与处理

温 度（实验前）： 12.7 ℃ 温 度（实验前）： 14.2 ℃

大气压（实验前）： 101.29 KPa 大气压（实验后）： 101.45 KPa

大气压（平均值）： 101.37 KPa

1、不同温度时乙醇的蒸汽压见表

不同温度时乙醇的蒸汽压（ p为乙醇的饱和蒸汽压，p=p（大气压）—∣p∣）

T/℃ 25 30 35 40 45

1/（T/k）×103 3.354 3.299 3.245 3.193 3.143

P/kPa 91.72 89.18 86.47 82.76 77.42

p/kPa 9.65 12.19 14.90 18.61 23.95

lnp/kpa 2.267 2.501 2.701 2.924 3.176

△vapHm

/KJ.mol-1 35.26

由上图可得：C=16.482， m=-4.2407 ∴ΔvapHm=-m×R=4.2407×8.314=35.26KJ·mol-1

相对误差=（35.26-42.59）/42.59=-16.18%

ln(101.325/kPa)=-(35.26/8.314)×1/Tb+16.482

∴Tb=0.357

∴t=0.357×1000-273.15=83.85

相对误差=（83.85-78.4）/78.4=6.95%

六、结果与讨论

由数据处理得到的蒸发焓的相对误差为6.95%，比理论值偏大，导致出现此结果的原因有：

①．计算过程中存在误差；

②．在加热使乙醇沸腾时，没有及时调节稳压瓶，导致出现误差；

③．在调整好等位计液面相平后，过三分钟后液面仍然出现不平现象，导致出现误差；

④．操作过程中出误差和仪器本身存在误差，从而导致蒸发焓的误差较大。

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纯液体饱和蒸汽压的测定实验报告数据

纯液体饱和蒸汽压的测定实验报告数据

纯液体饱和蒸汽压的测定实验报告数据

实验报告：纯液体饱和蒸汽压的测定

一、实验目的与原理

本次实验的主要目的是研究纯液体饱和蒸汽压的测定方法，通过实验数据的收集与分析，掌握液体饱和蒸汽压的计算方法，为后续相关研究提供理论依据。

实验原理：液体在一定温度下，当其表面存在足够多的蒸汽分子时，这些蒸汽分子产生的压力达到与大气压力相等的程度，此时液体就达到了饱和状态。饱和蒸汽压是指在这种状态下，单位时间内逸出的蒸汽分子数与单位时间内返回到液面的蒸汽分子数相等时所形成的压力。纯液体饱和蒸汽压的测定方法主要有皮尔逊法、亨利定律法和自拟方法等。

二、实验设备与材料

1. 设备：实验室恒温水浴、气压计、U形管、滴定管、酒精灯等。

2. 材料：甲醇、乙醇、苯、汽油等有机溶剂，以及去离子水。

三、实验步骤与数据处理

1. 皮尔逊法测定纯液体饱和蒸汽压

(1)取一定量的有机溶剂，加入去离子水中，使其充分溶解。

(2)将U形管水平放置，一端浸入溶液中，另一端用酒精灯加热至90°C左右。

(3)关闭进气阀，打开排气阀，使U形管内的气体与外界大气相通，待气体稳定后，记录此时的压力值P1。

(4)继续加热U形管，使液体沸腾，记录此时的压力值P2。

(5)重复以上步骤3-4次，取平均值作为实验数据。

2. 亨利定律法测定纯液体饱和蒸汽压

(1)取一定量的有机溶剂，加入去离子水中，使其充分溶解。

(2)将U形管水平放置，一端浸入溶液中，另一端用酒精灯加热至90°C左右。

(3)在另一容器中加入一定量的去离子水，并放入气压计测量初始压力值P0。

(4)关闭进气阀，打开排气阀，使U形管内的气体与外界大气相通，待气体稳定后，记录此时的压力值P1。

(5)继续加热U形管，使液体沸腾，记录此时的压力值P2。

(6)根据亨利定律公式：P2 = (P1 + P0) * R * T / (V L),其中R为气体常数，T为温度差，V为U形管内液体的体积，L为U形管内液体的升力。计算得到纯液体饱和蒸汽压值。

液体饱和蒸汽压实验测定

液体饱和蒸汽压实验测定

实验四 液体饱和蒸汽压的测定

一、实验目的

1．了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系，理解Clausius- Clapeyron方程的意义；

2．掌握静态法测定不同温度下乙醇饱和蒸气压的方法，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焓；

3．初步掌握真空实验技术、进一步熟悉恒温槽及气压计的使用方法。

二、实验原理 /

/

饱和蒸气压：在真空容器中，液体与其蒸气建立动态平衡时（蒸气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C

lausius- Clapeyron方程：

mmVapVTHdTdp （4-1）

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）。若气体视为理想气体，则Clausius- Clapeyron方程式为：

2RTHpdTdpmvap

（4-2）

因温度范围小时，ΔvapH*m可以近似作为常数，将上式积分得：

CRTHppmvapln

（4-3）

作])/[ln(pp～1/T图，得一直线，斜率为

RHm*vap，由斜率可求算液体的ΔvapH*m。

三、实验仪器

饱和蒸气压测定有静态、动态、饱和气三种方法。本实验采用静态法，以等压计在不同

1－不锈钢真空包；2－抽气阀；3－真空包抽气阀；4－进气阀；5－DP-A数字压力表；6－玻璃恒温水浴；7－温度计；8－等压计；9－试样球；10－冷凝管；11－真空橡皮管；12－加样口

温度下测定乙醇的饱和蒸气压。

实验仪器见图4-4，包括恒温水浴；等压计；数字压力计；真空泵及附件。

纯液体饱和蒸汽压的测定

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。用上述方法，沿温度由低到高的方法，温度每间隔5错误!未找到引用源。测定一次，连续测6个不同温度下的样品的蒸气压。

液体饱和蒸汽压测定实验报告

液体饱和蒸汽压测定实验报告

液体饱和蒸汽压测定实验报告

液体饱和蒸汽压测定实验报告

引言：

液体的蒸汽压是指在一定温度下，液体与其蒸汽之间达到平衡时的压强。液体饱和蒸汽压是一个重要的物理性质，它与液体的性质、温度以及环境压强等因素密切相关。本实验旨在通过测量液体饱和蒸汽压与温度之间的关系，探究液体的性质以及压力与温度的关系。

实验步骤：

1. 实验器材准备：实验室提供的装置包括恒温水浴、温度计、玻璃管和压力计。

2. 实验液体选择：根据实验要求选择适当的液体，本实验选用甲醇作为实验液体。

3. 实验装置搭建：将玻璃管的一端连接到压力计上，另一端插入液体中，确保液体能够充满整个玻璃管。

4. 实验前准备：将恒温水浴加热至适当温度，待温度稳定后进行下一步。

5. 实验操作：将液体浸入恒温水浴中，使其与水浴达到热平衡。同时观察液体内的气泡情况，当气泡停止产生时，即可进行测量。

6. 测量液体温度：使用温度计测量液体的温度，记录下来。

7. 测量液体饱和蒸汽压：读取压力计上的压力数值，记录下来。

8. 重复实验：根据实验要求，重复以上步骤，测量不同温度下的液体饱和蒸汽压。

实验结果与分析：

根据实验数据，我们可以绘制出液体饱和蒸汽压与温度之间的关系曲线。通常情况下，该曲线呈现出逐渐上升的趋势，即随着温度的升高，液体饱和蒸汽压也随之增加。这是因为温度的升高会增加液体分子的动能，使其更容易从液相转变为气相，从而增加了蒸汽的压强。

根据实验结果，我们可以得出一个重要的结论：液体饱和蒸汽压与温度之间存在着一定的函数关系。这个关系被称为液体的饱和蒸汽压方程，通常用来描述液体的性质。不同液体的饱和蒸汽压方程可能不同，这取决于液体的分子结构和相互作用力。

此外，实验还可以通过对不同液体的测量，比较它们的饱和蒸汽压。这样可以得出不同液体的性质差异，例如分子间力的强弱、分子大小等。这对于研究液体的物理性质和化学性质具有重要意义。

实验误差与改进：