物理化学实验课件 化学化工学院 物理化学实验室.

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1 物理化学实验课件 化学化工学院 物理化学实验室

2 实验一 液体饱和蒸汽压和摩尔汽化热的测定 指导教师：吴瑞凤

3 实验一 液体饱和蒸汽压的测定 实验目的 实验步骤 实验原理 数据处理 药品仪器 注意事项 仪器装置 思考题

4 一 实验目的 学习静态测定液体饱和蒸汽压的原理； 掌握数字低真空测压仪和真空泵的使用方法，初步掌握真空实验技术，测定乙醇的饱和蒸汽压；
明确纯液体饱和蒸汽压的定义和气液两相平衡的概念，深入了解纯液体饱和蒸汽压和温度的关系-克劳修斯-克拉贝龙方程式。

5 二 实验原理 在通常情况下，纯液体与其蒸汽达平衡时的蒸汽压称为该温度下的液体的饱和蒸汽压，简称为蒸汽压。蒸发1mol液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔汽化热。

6 二 实验原理 液体的饱和蒸汽压与温度的关系可用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示： 式中R为摩尔气体常数； 为温度T时纯液体的摩尔气化热

7 二 实验原理 可看作积分常数，积分上式得： 其中C为积分常数。由此式可以看出，以lnp对1/T作图，应为一直线，直线的斜率为 ，由斜率可求算液体的

8 三 仪器与药品 真空泵 恒温水浴装置 数字式低真空测压仪 等压计 冷阱 稳压瓶 乙醇

9 四、仪器试剂及装置图

10 等压计工作原理 等压计亦称为平衡管，有a球和U形管b、c组成。 a球中存贮液体，当b、c间的U形管中的液面在同一水平时，表示a 、c管间空间的液体蒸汽压恰与管b上方的外界压力相等。记下此时的温度和压力值，此即汽液平衡的温度（沸点）与饱和蒸汽压。 图1 等压计示意图

11 五 实验步骤 安装装置：按照图示连接仪器及装置。开机预热5-10分钟，在系统与大气相通时置零。
装样：将等压计内装入适量待测液体乙醇。A球管约2/3体积，U形管两边各1/2 体积。 系统气密性检查：将稳压瓶上的通大气阀关闭，打开接系统和真空泵的两个阀门；开启真空泵，抽至一定真空度时，关闭通真空阀门，并观察仪器显示数值，数值没有明显的下降说明系统的气密性很好，否则检查漏点并消除。

12 五 实验步骤 排除球管上方空间内的空气：调节恒温槽的温度为25℃，直至试液沸腾稳定1-2分钟，关闭接真空泵的阀门，调节通大气的阀门，使空气缓慢进入系统，直至U形管双臂液体等高时从仪表读数。同法，再抽气，再读数，直至关闭通大气的阀门，打开连接系统及真空泵的阀门，打开真空泵进行抽空，使球中液体内溶解的空气和A/B间内的空气呈气泡状，通过B管中液体排出，两次读数相差无几，则表示球体液面上的空间已经被乙醇饱和蒸汽充满，关闭真空泵。

13 五 实验步骤 饱和蒸汽压的测定：调节恒温水浴的温度升高3 ℃，待恒温后调节气阀，使空气缓慢进入系统，直至U形管双臂液体等高时从仪表读数。重复上述操作，直至温度升至50 ℃即可停止实验。在实验开始前，需要读取当前大气压P0，计算蒸汽压P：P= P0-E(E为仪器读数）。 装置复原：实验结束后打开通大气的阀门，使压力表回复零位。关闭冷却水，打开通空气阀门，关闭所有电源，使实验装置复原。

14 六 数据处理 数据记录表 大气压 kPa 室温 ℃ 温度T/K 1/T E/kPa P/kPa lnP

15 六 数据处理 绘出乙醇的蒸汽压-温度曲线。 以lnP对1/T作图，并由直线的斜率得出平均摩尔汽化热 ，并与文献值进行比较。
将直线外推求出乙醇在标准大气压下的正常沸点。

16 七 注意事项 1. 测量前按下校零按钮校零，测量过程中不可再按校零。 2. 放入空气必须小心，防止过多使空气倒灌，否则重新抽气、排气。
3. 注意抽气时先开启真空泵后打开体系与稳压瓶间的活塞；停止抽气时先打开通大气的阀门，使压力表回复零位，打开通空气泵阀门，使大气与真空泵相通，再关闭真空泵。

17 八 思考题 1. 在实验过程中，为什么要防止空气倒灌？ 2. 怎样判断空气已被赶净？能否在加热的情况下检查是否漏气？
3. 系统的平衡蒸汽压是由什么决定的？与液体的量和容器的大小是否有关？

18 谢谢使用本课件