物化实验H
液体饱和蒸气压的测定
四川理工学院 2010 工艺六班 10031010607 梁亚岷
一、 实验目的
1.明确液体饱和蒸气压的意义,熟悉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。
2.了解静态法测定液体饱和蒸气压的原理。
3.学习用图解法求解被测液体在试验温度范围内的平均摩尔蒸发焓与正常沸点
二、 实验原理
1.热力学原理
在远低于液体临界温度下,处于密闭的真空容器中的液体,一些动能较大 的液体分子可以从液相进入气相,而动能较小的蒸气分子因碰撞而凝结成液相,当这两个过程的速度相等时,气液两相建立动态平衡。
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。纯液体的蒸气压随温度的变化而变化,当温度升高时,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;反之,温度降低,则蒸气压减小。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。当蒸气压等于外压时,液体便沸腾,此时的温度称为沸点。显然,液体沸点随外压而变,101.325kPa下液体的沸点称正常沸点。
饱和蒸气压与温度的关系服从克劳修斯-克拉贝龙方程:
错误!未找到引用源。 =错误!未找到引用源。 (1)
式中,R为摩尔气体常数;T为热力学温度;错误!未找到引用源。为在温度T时纯液体的摩尔蒸发焓。
若在实验温度范围内将错误!未找到引用源。视为常数,对式(1)积分得:
错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。+C
(2)
其中C为积分常数。可以看出,实验测量出液体在一系列温度之下的饱和蒸气压,以ln p对1/T作图,得一直线,直线斜率为错误!未找到引用源。,由斜率可求算液体的错误!未找到引用源。。
1、 实验方法
静压法常用于易挥发液体饱和蒸气压的测量,也可用于固体加热分解的平衡压力的测量。本实验就采用静态法测量(如下图)。平衡管如图中2,待测物质置


