8.5 液体饱和蒸汽压的测定 一、实验目的 （1）了解饱和蒸汽压的不同测定方法。

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1 8.5 液体饱和蒸汽压的测定 一、实验目的 （1）了解饱和蒸汽压的不同测定方法。
8.5 液体饱和蒸汽压的测定 一、实验目的 （1）了解饱和蒸汽压的不同测定方法。 （2）在不同的外部压力下测定单组分液体的沸点，求得液体蒸汽压与沸点的关系，用作图法推求摩尔汽化热。 （3）掌握克-克方程的应用条件。 （4）学会温度计露径校正的原理与方法。

2 二、实验原理 在一定温度下的封闭系统，液体与它的蒸汽达到平衡，这时的压力称为该液体在该温度下的饱和蒸汽压。蒸发一摩尔液体需要吸收的热量，即为该温度下液体的摩尔汽化热。它们之间的关系，可以用克劳修斯-克拉伯龙方程表示： 式中，p为液体在温度T时的饱和蒸气压；T为绝对温度；ΔvapHm为液体摩尔气化热（J· mol-1）；ΔvapHm与T有关，但在温度变化不大时，可视为常数，则上式积分可得： 表明ln p与1/T成直线关系，由图解法求得直线的斜率即可得到液体的摩尔气化热。

3 液体饱和蒸汽压的测量方法主要有三种： 1. 静态法：在某一固定温度下直接测量饱和蒸汽的压力。 2. 动态法：在不同外部压力下测定液体的沸点。 3. 饱和气流法：在液体表面上通过干燥的气流，调节气流速度，使之能被液体的蒸汽所饱和，然后进行气体分析，计算液体的蒸汽压。

4 本实验利用第二种方法，在不同外部压力下测定水的沸点。
1-调压器，2-电热套，3-三颈瓶，4-沸石，5-纱布或滤纸条，6-温度计，7-温度计，8-冷凝管，9-压差计（或数显压差计），10～12-三通阀，13缓冲瓶，14-接抽气装置

5 本次实验装置

6 数字压差仪和电热套

7 水循环真空泵及其原理

8 使用温度计测温时，除了要对零点和刻度误差进行校正外，还应作露茎校正。
这主要是由于水银温度计是全浸式的，即水银柱须是完全置于被测体系中，但在实际测量温度时，总有一段观察读数的水银柱要露出在较低的室温环境中，使得水银柱的膨胀量较全浸状态时低，即测定值比全浸状态时略小。

9 温度计读数露茎校正的方法 在测温的温度计旁再固定一支温度计，用以读取露茎的环境温度，该温度计的水银球应置于测量温度计露出刻度至读数刻度那一段水银柱的中部；在读观测温度时同时读取环境温度，得到温度t（观）和t（环）；根据玻璃与水银膨胀系数的差异，露茎校正值为： t（露）/℃=1.610-4·n·(t观-t环)。 式中1.610-4是水银对玻璃的相对膨胀系数，n为露出部分水银柱的刻度长。 则实际温度t（真）= t（观）+ t（露）。 本实验在测量过程中，由于t（观）随外压的变化而变动，故温度计G的位置也应随着沸点进行调整，使其水银球始终位于测温温度计露出水银柱的中部。

10 三、实验仪器与试剂 1．仪 器 动态法液体饱和蒸气压测定装置（包括：50℃~100℃精密温度计（精度0.1℃），0~100℃普通温度计，三口烧瓶，冷凝管，缓冲瓶，水循环真空泵，数显压差仪，电热套） 2．试 剂 蒸馏水 3．其 它 滤纸条(2cm×10cm)。

11 四、实验步骤 （1）了解系统各部分及放气塞的作用，读当日大气压。 （2）瓶内加约二分之一的蒸馏水及几粒沸石。用滤纸条包裹测温的温度计头。插入温度计，并使水银球的三分之一浸入水中，使水能沿滤纸条上吸。包裹滤纸条的作用是：一者，滤纸条增大了液体蒸发的面积和速率，当液体受热时，能在滤纸上快速的蒸发，迅速建立气—液平衡；二者，水银球处在滤纸所包围的气氛中，可以避免由于过热而使沸点读数偏高。 用橡皮筋将温度计7与温度计6固定在一起，但要能移动，用于露茎校正。 （3）系统检漏。启动真空泵，系统减压400～500 mmHg后关闭真空泵，系统能保持5分钟压力不发生变化，则属正常。否则，检查各连接处是否漏气。

12 （4）测定水在不同外压下沸腾的温度。启动真空泵，让体系压力低于环境压力约300～400 mmHg左右。加热至平稳沸腾，调整温度计7的水银球于温度计6汞柱露出部分的中部。隔2～3分钟读数，两次读数基本没有变化时，表示水银球外部已建立了气—液平衡，记录相应的压力差和沸点t(观)（精确到0.01 ℃）以及作为露出校正用的温度计的温度t（环）。 小心打开活塞10，吸入少量空气，使系统压力增加30～40 mmHg，这时可见温度计示数随之升高。待重新建立气—液平衡后，记录所需数据。如此重复下去，直至系统压力与室内压力相等为止，得10组左右数据。

13 五、结果与分析 （1）数据记录与处理 t（观） /℃ t（环） Δt（校）/℃ t（真） 1/T /K-1 Δp /Pa p=p0-Δp
ln[p/ Pa] 正常 沸点 p0 液体样品： 室温： ℃ 露出部分起始读数： ℃ 大气压p0： Pa

14 （2）作ln[p／kPa]～1/T图， 斜率= ， ΔvapHm = ，文献值为 。注释： [1] 数据处理过程中注意“Pa”和“mmHg”的换算。 [2] 本实验也可以测定其他各种纯液体，如乙醇、丙酮等的蒸气压和平均摩尔气化热。

15 思考题 克-克方程在哪三个条件下才适用？ 怎样确定气—液达到平衡？温度计读数为什么要进行校正？如何校正？ 压差仪中的示数就是饱和蒸汽压吗？ 温度计水银球包滤纸有何作用？为何电热套温度更高的多却不会影响气-液平衡温度？ 在体系中安置缓冲瓶有何目的？如何检查漏气？ 汽化热与温度的关系如何？ 测量仪器的精确度是多少？估计最后气化热的有效数字。