物化设计实验0动态法测定液体饱和蒸气压
物理化学实验
论文题目动态法测定液体的饱和蒸气压作者姓名xxx
学号xxxxxxxxxxxxx
指导老师xxx
所在院系化学与分子科学学院
专业名称化学基地班
完成时间xxxx.xx.xx
动态法测定液体的饱和蒸气压
作者:xxx [1] 指导老师：xxx [2]
（[1]武汉大学xxx ）
摘要：用简易动态法代替静态平衡法，测定液体的饱和蒸气压，装置操作简单，现象明显易观察，数据重现性好，实验时间短，可提高实验效率。 关键字：动态法 饱和蒸气压
引言：测定液体的饱和蒸气压的常用方法有静态法、动态法和气体法。目前，大多数实验教材中，对纯液体饱和蒸气压的测定多采用静态法，但是实验操作过程中会存在重现性差、时间长等诸多不足。为此，此次探究实验采用了动态法测定液体饱和蒸气压。 一、实验目的
1.1用动态法测定不同温度下乙醇的饱和蒸气压，进一步掌握克劳修斯-克拉贝龙方程式。 1.2了解真空体系的设计、安装和操作的基本方法。 二、实验原理
在一定温度下，在一真空的密闭容器中，液体很快与其蒸气建立动态平衡，即蒸气分子向液面凝结和液体分子从表面上逃逸的速度相等，此时液面上的蒸气压力就是液体在此温度时的饱和蒸气压。饱和蒸气压与温度的关系可用克劳修斯-克拉贝龙方程式来表示：
2
ln RT
H dT p d m
vap ?= (2-1) 式中m H vap ?是该液体的摩尔蒸发热，在温度变化范围不大时，它可以作为常数。积分上式得：
C T
R H p m vap +?-
=1
*ln (2-2) C 为积分常数，如果以ln p 为纵坐标，1/T 为横坐标作图可得一直线，此直线的斜率即为 -Δ
vap H m
/R 一项，由此斜率可求出乙醇的摩尔蒸发热。测定饱和蒸气压的方法主要有三种：
静态法：在某一温度下，直接测量饱和蒸气压。测量方法是调节外压与液体蒸气压相等，此法一般用于蒸气压比较大的液体。
动态法：在不同外界压力下，测定液体的沸点。
饱和气流法：将已饱和的待测液体的蒸气通入某种物质中，使蒸气被完全吸收，测量吸收物质重量的增加，求出蒸气的分压。
本实验用动态法测定乙醇的饱和蒸气压与温度的关系，实验装置见图2-1。通常一套真空体系装置由三部分构成：一是机械泵、安全瓶部分，用以产生真空；二是真空的测量，包括U形压力计部分；三是蒸馏瓶部分，被测液体处于真空瓶内，自身的蒸气压达饱和。
图2-1 动态法测蒸气压的装置
三、主要实验仪器
蒸气压测定装置一套；
无水乙醇(分析纯)。
四、实验步骤
4.1蒸馏瓶内装入适量的无水乙醇，加入搅拌磁子（装置已搭好）。
4.2检查体系是否漏气，旋开放空活塞A，使缓冲瓶与大气相通，分别旋转三通活塞B与C，使体系、安全瓶与机械泵相通，接通机械泵的电源，待机械泵正常运转后，关闭活塞使体系内抽空，此时压力计读数在50kPa以下即可。旋转三通活塞B，保持体系与缓冲瓶相通，断开缓冲瓶与机械泵的通路，观察压力计读数，如果在5分钟内压力计读数没有明显变化，则表明体系不漏气，此时旋转安全瓶上的活塞C与大气相通，断开机械泵的电源。
4.3加热液体使之沸腾，待沸腾温度已定，记录沸腾时温度计（分别测量液体和室温）的读数和压力计的读数。
4.4缓缓旋开放空活塞A，使外界空气进入体系，增加体系内的压力，关闭活塞A与外界隔离。用上述方法测定乙醇在另一个压力下的沸点。以后每增加适量的压力测定一次，直至达到一个大气压为止。测十组以上，可根据情况选择压力梯度。
五、注意事项
5.1旋转真空活塞一定要双手操作，以免使活塞处漏气。
5.2断开机械泵的电源前，一定要先使安全瓶通大气，否则机械泵内的油会倒吸入安全瓶中。
六、实验数据及数据处理
6.1数据表格
t瓶口=49.50℃
p/kPa 48.1 55.4 58.1 63.0 66.7 70.3 73.8 76.6
t测/℃61.38 64.90 66.10 67.95 69.28 70.20 71.70 72.41
t室温/℃26.2 27.1 27.2 27.5 27.5 28.5 28.5 28.2
Δt露茎/℃0.0669 0.0931 0.1033 0.1194 0.1322 0.1381 0.1534 0.1621
t真/℃61.4469 64.9931 66.2033 68.0694 69.4122 70.3381 71.8534 72.5721 ln p 10.7810 10.9223 10.9699 11.0509 11.1080 11.1605 11.2091 11.2464 T/K 334.5969 338.1431 339.3533 341.2194 342.5622 343.4881 345.0034 345.7221 1/T 0.002989 0.002957 0.002947 0.002931 0.002919 0.002911 0.002899 0.002892
p/kPa 81.5 84.0 87.4 89.9 93.3 96.3 98.6 101.0
t测/℃73.88 74.85 75.70 76.30 77.12 78.05 78.58 79.10
t室温/℃27.3 27.5 28.1 27.5 28.7 29.4 28.5 29.1
Δt露茎/℃0.1817 0.1921 0.1995 0.2093 0.2140 0.2222 0.2330 0.2368
t真/℃74.0617 75.0421 75.8995 76.5093 77.3340 78.2722 78.8130 79.3368 ln p 11.3084 11.3386 11.3783 11.4065 11.4436 11.4752 11.4988 11.5229 T/K 347.2117 348.1921 349.0495 349.6593 350.4840 351.4222 351.9630 352.4868 1/T 0.002880 0.002872 0.002865 0.002860 0.002853 0.002846 0.002841 0.002837
6.2 相关计算公式
Δt露茎=K*n*(t测-t室温)
K=0.00061 （水银）
n=t测-t瓶口
t真=t测+Δt露茎
6.3 压力—温度图 p(Pa)—T(K)
6.4 ln p —1/T 图
斜率为-4914.74029，R 2
=0.99947
C T
R H p m vap +?-
=1
*ln m H vap ?=4914.74029*8.314=40861.1508J/mol=40.861kJ/mol
%54.110050
.4186
.4050.41100H H -H =
E m m m 相对对误=?-=????％％真测真vap vap vap
七、实验结论
通过本次实验测得了乙醇的摩尔蒸发焓为40.861kJ/mol ，与文献值41.50 kJ/mol 相差不是太大，相对误差为1.54%。 xxxx
参考文献：
[1]物理化学实验（第二版） 武汉大学出版社2012年1月第二版
[2]林彩萍，钟爱国 用简易动态法测定液体饱和蒸气压 台州师专学报2001年6月 [3]刘成雁，陈宇航，董启仁 纯液体饱和蒸气压测定实验装置的改进 大学化学