图3-1蒸气压与蕴度的关系实验三 沸点的测定技术一、实验目的1、了解测定沸点的意义2、掌握微量法测定沸点的操作技术二、预习要求理解沸点的定义;了解沸点测定的意义;了解乙醇、甘油的物理性质;理解 沸点与于蒸汽压的关系;比较沸点测定装置和毛细管法测熔点的装置有何异同三、实验原理气、液两态在大气压力下达到平衡状态 时的温度,叫做沸点也可以简单理解为液 态化合物受热达到一定的温度时,即由液态 转变为气态时的温度就是该化合物的沸点 通常所说的沸点,就是指在101.3kPa(76mmHg , ImmHg 宀 133KPa )压力下液体 * 沸腾时的温度例如水的沸点为100 °C,是 ! 指在101.3kPa压力下水在100 C时沸腾 [液体分子在不停的运动温度与压强一; 定时,在液体的表面存在着变化:液态分子 气化和气态分子液化,所以液体有一定的蒸 气压实验证明,液体的蒸气压与温度有关, 且随温度的升高而增大如图3-1所示当 液体的蒸气压增大至与外界液面的总压力(通常是大气压)相等时,开始有气泡不断地 从液体内部逸出, 即液体沸腾, 这时的温度即为该液体的沸点 显然, 液体的沸 点与外界压力的大小有关。
如果外界压力不同, 同一液体的沸点也会发生改变与熔点类似, 纯净的液体有机物在一定的压力下具有一定的沸点 测定液体 有机化合物的沸点也是鉴定液体有机物纯度的一种常用方法 但是, 具有固定沸点的液体有机化合物不一定都是纯净的有机化合物 因为某些有机化合物常常和 其他组分形成二元或三元恒沸混合物, 它们也有一定的沸点, 如普通酒精是含 95.6%乙醇和4.4%水的恒沸混合物, 沸点为 78.15 C沸点的测定, 有常量法和微量法两种 样品不多时, 通常采用微量法即毛细 管 法 液 体 不 纯 , 沸 点 则 降 低 常 量 法 ( 即 蒸 馏 ) 则 用 量 较 大 不 管 用 哪 种 方法 来测定沸点, 在测定之前必须设法对液体进行纯化 本实验采用毛细管法测定无 水乙醇 的 沸点四、仪器和试剂铁架台(铁夹)、酒精灯、b形管、毛细管、玻璃管((p 5mm, 一端封口)、 胶头滴管、 温度计、 橡皮圈、 缺口橡皮塞;无水乙醇(分析纯)、 甘油、 工业酒精、 火柴五、实验步骤1、 沸点管的准备取一支干净的直径为 4〜5毫米、长 7〜8厘米的玻璃管,用酒精喷灯封闭其 一端(方法与熔点毛细管的制备相似,要求封严),作为沸点管的外管待用;取一 支直径约为 1毫米、长 5〜6厘米的毛细管,用小火封闭一端,作为沸点管的内管 待用。
2、 样 品 的 填 装用胶头滴管在外管中滴入欲测定沸点的无水乙 醇样品 5〜6 滴样品不宜过少,否则有可能在测定出 其沸点前就已经气化完毕 把内 管开口 向下插入装有中Eiimn玻璃管橡皮圈样品的外管的底部,并用橡皮圈将外管固定在温度计 上,使样品的高度恰好与温度计的水银球高度重合, 如 图 3-2 所 示 3、仪器的装配把温度 计和熔点 管固定 在一起, 如图 3-2 所 示 闭口端•熔点毛细管一起放入b形管适当位置,以甘油为浴液,橡皮圈应 图3-2仪器的装配该在浴液的液面以上, 装配成与毛细管法测熔点类似的装置4、样品的升温以每分钟4〜5°C的速度加热升温随着温度的升高,内管内的蒸气压逐渐增 大随着不断加热, 液体分子的气化加快, 可以看到内管中有小气泡冒出随着 温度的升高,小气泡冒出速度越来越快加热到达甚至超过样品的沸点时,将会 发现内管中有一连串的小气泡冒出5、读数与记录当出现一连串均匀的小气泡时停止加热,使 浴液温度自行下降随 着温度的 降低,气泡逸出的速度渐渐减慢仔细观察,记下最后一个气泡出现而刚欲缩回 至内管的一瞬间时的温度,就是此液体的沸点因为这种现象表明此时毛细管内 液体的蒸汽压与外界大气压平衡。
6、后处理将温度计从浴液中拿出,冷却至接近室温后,用纸擦去甘油后,再用水冲洗 干净待浴液冷却后,方可将甘油倒回瓶中回收,否则热的甘油可能导致烫伤 最后拆除实验装置,将结果送交指导老师检查六、注意事项在采用微量法测定沸点时,要注意以下三点:① 加热不能过快,样品量不宜太少,以防液体全部气化;② 沸点内管里的空气要尽量赶干净, 停止加热前一定要让沸点内管里有一连 串均匀的气泡冒出;③ 观察要仔细及时,并重复几次,温度计的两次读数相差不超过l°c七、思考题1、 什么是沸点?液体的沸点和蒸气压有什么关系?2、 微量法测定沸点时如何判断沸点?3、 纯物质的沸点恒定吗? 沸点恒定的物质是纯物质吗?4、 沸点测定装置与熔点测定装置有何异同?。