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饱和蒸汽压测定

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饱和蒸汽压测定_第1页
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涉戸丿壇实验报告课程名称: 人学化学实验P 指导老师: 成绩: 实验名称: 液体饱和蒸汽压的测定 实验类型: 同组学生姓名: 一、实验目的和要求(必填)三、实验材料与试剂(必填) 五、操作方法和实验步骤(必填)七、实验结果与分析(必填)二、实验内容和原理(必填)四、实验器材与仪器(必填) 六、实验数据记录和处理八、讨论、心得一、 实验目的(1) 加深理解饱和蒸气压、活度和渗透系数等概念2) 学习测定液体饱和蒸气压的方法,了解蒸汽压数据的应用3) 理解蒸汽压降低、沸点升高等溶液性质及稀溶液的依数性4) 熟悉温度计的露茎校正方法5) 了解数字式真空测量仪,熟悉福廷式气压计的使用及校正方法,初步掌握真空实验技 术二、 实验原理纯液体和定组成溶液的饱和蒸汽压是温度的单值函数,蒸汽压p随温度T的变化可用 Clausius-Clapevion 方程表示式中: 是液体的摩尔汽化焙;R是摩尔气体常量假定 与温度无关,积分式有式中:C为积分常量,与压力p的单位选择有关若以lnp对1/丁作图得一直线,由直线 的斜率可求出该液体的摩尔汽化熔,实现由易测量数据(蒸汽压)求算难测量数据的目的, 这正是热化学原理起作用的重要方面。

相平衡计算和工业应用中常用Antoine方程描述饱和蒸汽压与温度的关系式中:ABC均为Antoine常数此时可以估算不同温度时的摩尔气化焙和气化嫡三、仪器与试剂仪器:沸点计1台;恒温装置1套;数字式真空测压仪1台;真空泵及附件1套;气压计 1套;等压计1支;温度计(分度值0.1°C和1°C)各I支;放大镜1只沸点计法实验装置流程图试剂:蒸镉水四、 实验步骤(1) 装样在动态法仪器装置的沸点计中加入适量的液体试剂(实验室完成)2) 检漏检查活塞和气路,开启真空泵,抽气至系统达到一定真空度,关闭活塞,停止 抽气观察压力测量仪的读数,判断系统是否漏气,如果在数分钟内压力计读数基本不变, 表面系统不漏气若有漏气,则应从泵至系统分段检查,并用真空油脂封住漏口,直至不 漏气为止,才可进行下一步实验3) 测量检漏后,通冷却水入回流冷凝器慢慢调节变压器使沸点仪中的加热丝变红, 至液体试样沸腾沸腾时若测量温度计上水银柱读数还在系统内,则应慢慢调节活塞,使 进入少许空气,系统内压力增加,直到温度计水银柱读数露出沸点仪外适宜读数为止待 温度恒定后,记下测量温度计、辅助温度计及压力计读数调节活塞,泄入空气,使系统内压力增加若干。

同理测定温度和压力数据连续测定 10-12组数据,直至与大气压完全相同4) 调节气压计,读取当时大气压五、 实验数据记录及分析室温 24.3°C ,大气压 lOl.SIKpaAp/KpaP大气川■ KpaP滌汽用■ KpaIn P憑汽圧ti/°Ctiret/°C1/T/lO'3 K4气化输J/(molK)-48.82101.8553.033.97182.6121.882.642.81513.07-47.32101.8454.523.99983.4022.483.442.80508.15-43.82101.855&034.06184.9122.184.962.79499.06-39.84101.8361.994.12786.5523.486.622.78489.49-34.78101.8367.054.20588.5023.788.592.76478.61-30.40101.8271.424.26990.1223.890.232.75469.91-24.64101.8277.18434692.1023.992.232.74459.72-18.12101.8283.704.42794.2023.994.362.72449.34-12.93101.828&894.48795.8923.996.072.71441.34-6.37101.8295.454.55997.7824.197.992.69432.700101.81101.814.62399.6024.299.842.68424.68大气压读数为lOl.SIKpa,进行压力校正(杭州纬度为30),查表知气压校正值为0.135, 则p=101.81-0.135=101.675 Kpa (做图用大气压数据不做校正)温度计露茎校正,校正公式:t=ti+0.000156h(ti-t2),其中h为测量温度计露出部分汞柱高, 即ti-79・60°C,校正后的t填入上表中,并计算出1/T所以 y = -5.1003x+ 18.296,斜率为51003。

即- ./R二5・1003,由此得出 =42.4KJ六、 误差分析水的摩尔汽化焙文献值为40.657KJ相对误差Er=| (文献)- |/ (文献)X100%=4.29%误差分析:由于真空系统密封性不够会导致误差,读数时(特别是温度计)不准确, 计算用的大气压没有校正都会引起一定的误差七、 讨论、心得思考题I(1) 为什么要检查装置是否漏气?系统漏气或脱气不干净对实验结果产生什么影响? 答:实验釆用动态法测定不同压强下的液体沸点,若体系封闭不好,则难以保证体系的压强恒定,无法准确测定液体的沸点若系统漏气,由于压强不断改变,导致无法准确读取液体沸点,使实验失败2) 使用真空泵时应注意哪些问题?答:使用结束后先通大气再关闭真空泵、排气端需要保证通畅、异物不能落入气泵中3) 为什么要进行细致的温度和压力校正?怎样校正?答:因为露在空气中的一段水银和储液泡中的水银温度不同,导致不同处的水银热胀 冷缩效应不同,读数无法准确显示储液泡处的温度(低于实际温度)根据校正公式:t=ti+0.000156h(ti-t2)进行校正其中ti为测量温度计读数,t2为辅助温度计读数,h为测量温度计露出部分汞柱高, 0.000156是水银对玻璃的相对膨胀系数。

因为重力加速度g随海拔及纬度不同而异,致使水银的重量受到影响,从而导致气压 计读数有误差随温度的改变,水银密度改变,因而会影响水银柱的高度同时,由于铜 管本身的热胀冷缩,也会影响刻度的准确性根据校正公式:p-(p十M(l-2.6X10%os2入-3.14X10-7H),进行校正4) 对比分析静态法和动态法的优缺点和适用对象?答:静态法是在某一固定温度下直接测量饱和蒸汽压的压力,适用于蒸汽压较大的液 体,准确性和精度要大些动态法是在不同外部压力下测定液体的沸点,适用于蒸汽压相对较小的液体。

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