PDF《液体饱和蒸气压的测定实验的讨论》

液体饱和蒸气压的测定实验的讨论 尹波黄桂萍 曹利民 钟平(赣南师范学院 化学与生命科学学院 江西 赣州 341000) 摘要: 本文介绍了我们采用传统仪器, 在仪器简单且用量少、成本低的情况下, 做好液 体饱和蒸气压测定实验的一些经验和方法.

关键词: 正常沸点 摩尔汽化热 饱和蒸气压 液体饱和蒸气压的测定实验是许多高校物理化学 实验中必做实验之一, 一般采用静态法. 上网了解此 实验的进展和发展动态, 同行对实验装置中某些部分 提出了改进, 改进中 , 有的增加了实验仪器的复杂性, 给仪器制作带来了困难, 加人了实验成本;

有的增加了 操作上的麻烦等. 我们认为 : 经过我们多年来的实验 摸索, 我们做此实验的一些经验和方法不错, 写出来与 同行们一起分享.

1 原理 静态法即把待测液体放在一个封闭体系中, 在不 同的外压, 直接测液体的沸点或在不同的温度下, 直接 测蒸气压. 一定温度下, 气、液平衡时的蒸气压叫饱和蒸气 压, 蒸发 1mol 液体所需吸收的热量, 即为该温度下液体 的摩尔气化热. 蒸气压与外界压力相等时, 液体便沸腾, 外压不 同, 液体的沸点就不同, 外压力 1atm 时的沸腾温度定为 液体的正常沸点. 液体的饱和蒸气压与温度的关系可 用克劳修斯―克拉贝龙方程来表示: dlnP / dT=H/RT2 P―液体在 T 时的饱和蒸气压;

H ―液体的摩尔汽化 热;

R―气体常数;

T―热力学温度 在温度变化范围不大时, H 可视为常数, 当作平 均摩尔汽化热. 积分得lnP =― H/ RT + A 或1gP =― N/ 2. 303RT+B 以1nP 对1/ T 作图或以 1gP 对1/T 作图, 由 直线的斜率求实验温度范围的液体平均摩尔汽化热. 从直线上求出正常沸点. 静态法准确性较高, 对于沸点较低的液体, 是比较 好的.

2 实验部分 2.

1 主要仪器与试剂 真空泵

1 台 电炉( 800W)

1 个U型管压力计

1 支 玻璃二通、三通活塞各

1 个 平衡管

1 支 缓冲瓶( 2500mL 试剂瓶)

1 个2000mL 烧杯

1 个500mL 三角玻璃洗瓶 玻璃 T 型管 橡胶管 乳胶管

50、100mL 小烧杯 1/10 刻度温度计 金属汞 无水乙醇 2.

2 仪器装置 测定液体蒸气压装置图

1 ―接抽气泵;

2―安全瓶 ;

3―三通活塞;

4 ―缓冲瓶;

5―二通活塞;

7―平衡管;

6 ―接系统橡胶管;

8 ―水银温度计;

9―水浴;

10―搅拌器;

11 ―电炉;

12―水银压力计

122 江西化工2008 年第

2 期DOI : 10. 14127/ j . cnki . j iangxihuagong. 2008. 02.

007 2 . 2.

1 平衡管: 由3个相连的玻璃管 a、b 和c组成, a 中储存待测液体, 其液体的高度 2/3 为宜, b 和c管中 其液体在底部连通. 当a、c 管的上部纯粹是待测液体 的蒸气, b 利c管中的液面齐平时, 则表示加在 c 管液 面上的蒸气压与加在 b 管液面上的外压相等, 此时液 体的温度即待测液体的气、液平衡温度, 即沸点;

此时 的大气压减去此时 U 型管压力计中汞柱差即此温度下 的该液体的饱和蒸气压.

2 . 2.

2 U 型管压力计采用刻度为 60cm 的. 装汞的高 度为 20cm 左右, 在汞上面各覆盖相同长度的蒸馏水约 5cm, 可防十汞的挥发.

2 . 2.

3 温度计悬挂至其水银球底下在储液管 a 中液面 一半稍下些, 再用透明胶与储液管 a 粘在一起. 这样 一来, 测出的沸点更准确.

2 . 2.

4 4 个组用 T 型管串联在一起, 共用一台真空泵. 二通以前要保证不漏气. 二通以后可以漏气, 根据所 用真空泵真空度的大小, 可选用可大可小的试剂瓶作 缓冲瓶, 缓冲真空泵的抽力, 使汞柱能平稳上升. 接真 空泵的安全瓶是一个 500mL 的三角玻璃洗气瓶, 系统 与之相连的玻管较长且口子是尖嘴的, 与之尖嘴的玻 管相连的系统橡胶管可选用比尖嘴的玻管稍粗的橡胶 管, 给系统减压开始时, 系统橡胶管套在尖嘴处, 随着 减压的加大, 慢慢地向上移, 并用手箍紧, 可使汞柱平 稳上升, 不会被吸出.