物理化学实验课件.ppt
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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 液体饱和蒸气压的测定,指导教师 王 素 娜,3,实验一 液体饱和蒸气压的测定,4,一 实验目的和要求, 掌握静态法测定液体饱和蒸气压的原理及操作 方法,学会由图解法求其平均摩尔气化热和正 常沸点。 了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系、克劳 修斯-克拉贝龙(Clausius- Clapeyron)方程式的 意义。 了解真空泵、玻璃恒温水浴,缓冲储气罐及 精密数字压力计的使用及注意事项。,5,在通常温度下(距离临界温度较远时),纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压,简称为蒸气压。蒸发1mol液体所吸收的热量称为该温度
2、下液体的摩尔气化热。 液体的蒸气压随温度而变化,温度升高时,蒸气压增大;温度降低时,蒸气压降低,这主要与分子的动能有关。当蒸气压等于外界压力时,液体便沸腾,此时的温度称为沸点,外压不同时,液体沸点将相应改变,当外压为1atm时,液体的沸点称为该液体的正常沸点。,二 实验原理,6,液体的饱和蒸气压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示:,二 实验原理,假定vapHm与温度无关,或因温度范围较小,vapHm可以近似作为常数,积分上式,得:,式中,R为摩尔气体常数;T为热力学温度;vapHm为在温度T时纯液体的摩尔气化热。,(2),其中C为积分常数。由此式可以看出,以lnp对 1/T 作图,应为
3、一直线,直线的斜率为 - vapHm /R,由斜率可求算液体的vapHm。,7,测定液体饱和蒸气压的方法很多。本实验采用静态法,是指在某一温度下,直接测量饱和蒸气压,此法一般适用于蒸气压比较大的液体。实验所用仪器是纯液体饱和蒸气压测定装置,如实验步骤中的图1所示。 用静态法测量不同温度下纯液体饱和蒸气压的实验方法,有升温法和降温法二种。,二 实验原理,8,恒温水浴 1套; 平衡管 1套; 精密数字压力计 1台; 真空泵及缓冲储气罐 1套; 蒸馏水; 无水乙醇(A.R.)。,三 仪器药品,9,升温法测定不同温度下纯液体的饱和蒸气压,图1 纯液体饱和蒸气压测定装置图,实验装置,10,1. 装样 从
4、加样口注入乙醇,关闭平衡阀,打开进气阀。启动油泵,抽至气泡成串上窜,可关闭进气阀,打开平衡阀漏入空气,使乙醇充满试样球体积的三分之二和U型管双臂的大部分。 2、检漏,系统气密性检查 接通冷凝水,关闭小缓冲瓶上的空气活塞,旋转大缓冲瓶与真空泵之间的连通活塞使系统与真空泵接通,开动真空泵,抽气减压至负压计显示屏数值为6070kPa左右时,关闭大缓冲瓶上的活塞,使系统与真空泵、大气皆不通。观察数字负压计的数值,如负压计的数值在数分钟内维持不变,则表明系统不漏气。否则应逐段检查,排除漏气故障。,四 实验步骤,11,3.排除系统内的空气 系统内的压力包括两部分:一是待测液的蒸气压;另一部分是空气的压力。
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