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1、宁波工程学院物理化学实验报告专业班级化工102 姓名 施奕磊 序号 10402010222同组姓名 陈甬杭指导老师 王婷婷、胡爱珠 实验日期201231实验名称实验二 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，液体纯物质与其气相达平衡时的压力，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的变化可用克拉贝龙方程表示：dp/dT =A H /T V(1)vap mm设蒸气为理想气体，在实验温度范围内摩尔蒸发焓A H可视为常数，并略去液体的 v
2、ap m体积，将(1)式积分得克劳修斯一克拉贝龙方程：ln(P/Pa) = (-A H /R)*(1/T)+ C (2)vap m由(2)式可见，实验测定不同温度T下的饱和蒸汽压p,以ln(P/kPa)对1/ (T/K)作图, 得一直线，求得直线的斜率m和截距C,则乙醇的平均摩尔蒸发焓为：A H = -mx(R/R) * H (3)vap m习惯上把液体的蒸气压等于101.325kPa时的沸腾温度定义为液体的正常沸点，由(2) 式还可以求乙醇的正常沸点。本实验采用静态法直接测定乙醇在一定温度下的蒸气压。DPCY2C型饱和蒸气压教学 实验仪面板如图所示匀 二Hill_ttdeit三、实验仪器、试
3、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 空稳压包1个，稳压瓶1个，安全瓶1个试剂：无水乙醇（A.R）四、实验步骤1. 读取室温和大气压。2装样。（实验室已装好）3. 教学实验仪置零打开试验仪电源，预热5分钟，选择开关打到kPa，按下面板上的置零键，显示00.00 数值。4. 系统气密性检查除了真空泵前的安全瓶活塞通大气外，其余活塞都关上，接通真空泵电源，关闭与真空 泵连接的安全瓶活塞，开始抽真空。抽气减压至压力显示-40-53kPa时，关闭三通活塞，使 系统与真空泵、大气皆不相通。观察压力示数，压力示数在35min内保持不变，系统不漏 气。5
4、排除球管上方空间的空气打开恒温水槽电源，设定温度为25r，接通冷凝水，同时调节搅拌器匀速搅拌，使等 温计内外温度平衡，用真空稳压包控制抽气速度，抽气减压气泡逸出的速度以一个一个的逸 出为宜，至液体轻微沸腾，沸腾3-5分钟，可认为空气被排尽（压力显示-94kPa）。抽气结 束后，先关闭真空稳压包上与稳压瓶相连的阀门，再关闭另一侧阀门，打开于真空泵相连的 安全瓶活塞，使其通大气，最后关电源。6.测定饱和蒸汽压当空气排除干净且体系温度恒定后，旋转稳压瓶上的直通活塞，缓缓放入空气，直至U型管中液面相平，关闭活塞，记录温度与压力。依次测定30C、35C、40C、45C的压力。7 结束实验实验结束后，关闭
5、电源，打开真空稳压包上中间的阀门，将体系放入空气，待等温计 内乙醇冷却后，关掉冷凝器中的水。整理好仪器装置。五、数据记录与处理室温：14.0 C大气压（实验前）：lOl.llkPa, 大气压（实验后）：101.21kPa大气压（平均值）：101.16kPa数据一.不同温度时乙醇的蒸气压t/C25303540451/ (T/K) X1033.3543.2993.2453.1933.143P/kPa-93.65-91.87-89.16-85.79-70.58P/kPa7.519.2712.0015.3719.52ln(P/kPa)2.0162.2272.4852.7322.971 H /kJmol
6、-1vapm:138.04以 ln(P/kPa)1/ (T/K) x103作图，如下所示:m=-A H /Rvap mA H =m*R=4.57486 *8.314= 38.04KJ/molvap mln(P/Pa) = (-A H /R)*(1/T)+ Cvap m当液体的蒸气压为 101.325 kPa 时，ln101.325=(-38.04/8.314)*(1/T)*1000+17.34026T=359.60 K =86.45 C误差分析：A H 的实验误差=1 (42.59-38.04) /42.59l=0.1068=10.68%vap mT 的实验误差=(78.4-86.45) /7
7、8.4=0.1026=10.26%数据二.不同温度时乙醇的蒸气压t/C25303540451/ (T/K) X1033.3543.2993.245P/kPa-91.24-89.35-86.07P/kPa9.9211.8115.09ln(P/kPa)2.2952.4692.714 H /kJmol-1vapm131.94以 ln(P/kPa)1/ (T/K) x103 作图，如下所示:斜率 m=-3.84194 截距 C=15.1685R=-0.99472m=-A H /Rvap mA H =m*R=3.84194 *8.314= 31.94KJ/molvap mln(P/Pa) = (-A H
8、 /R)*(1/T)+ Cvap m当液体的蒸气压为 101.325 kPa 时，ln101.325=-3.84194*(1/T)*1000+15.1685T=364.16 K =91.01 C误差分析：A H 的实验误差=1 (42.59-31.94) /42.59l=25.01%vap mT 的实验误差=(78.4-91.01) /78.4=16.08%六、结果与讨论本实验的结果与理论值存在一定的误差产生。1 .实验开始时，空气未完全排除净，使得乙醇蒸气不纯。2. 实验器材自身存在漏气问题。3. 抽放气的速度可能太快，使C管中的水被抽掉或B管中的水倒流到A管，使乙醇不 纯。4. 两液面平衡时产生误差，在没有达到完全平衡时就开始读数，使得读出来的恕不准 确。
