化学化工学院
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实验五 纯液体饱和蒸气压的测定
一、 实验目的
1、 用平衡管测定不同温度下水的饱和蒸气压。
2、 了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系即克劳修斯—克拉贝龙(Clausius-Clapeyron)方程式的意义，并学会由图解法求其平均摩尔汽化热和正常沸点。
3、 掌握用静态法测定液体饱和蒸气压的操作方法，了解真空泵、气压计的使用及
注意事项
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。
二、实验原理
液体的饱和蒸气压与温度有关。若将气体视为理想气体并略去液体的体积，且忽略温度对摩尔蒸发热ΔwpHm的影响，则液体的饱和蒸气压与温度的关系可用Clausius－Clapeyron方程表示：
或
假定ΔwpHm与温度无关，或因温度范围较小，ΔwpHm可以看作为常数。积分上式，得
lnP= -ΔwpHm/R×(1/T)+C
其中C为积分常数，由此式可以看出，以lnP*对1/T作图可得一直线，由直线的斜率为-ΔwpHm/R,可求得该液体的ΔwpHm。
三、仪器与试剂
仪器：纯液体饱和蒸气压测定装置1套；真空泵1个；型号为DP—AF的精密数字（真空）压力计1台；数字温度温差仪1套；
试剂：蒸馏水；乙醇。
四、实验步骤
1．仪器安装与加样
按图用橡胶管将各仪器连接成饱和蒸气压实验装置。拔下等位计磨口连接管，从等位计加料口注入纯水，使水充满试液球体积的2/3和U型等位计的大部分，盖上磨口连接管。
2、系统气密性检查
关闭直通活塞7，旋转三通活塞6使系统与真空泵连通，开动真空泵，抽气减压至压力计显示压差为80kPa时，关闭直通活塞，是系统与外界不相通。观察压力计示数，在3-5min内不变表明系统不漏气。否则需查找并清除漏气原因。
3、排除AB弯管空间内的空气
将恒温槽温度调至比室温高5℃，接通冷凝水，抽气减压至液体轻微沸腾，大约沸腾3-5min后，可认为空气被排净。
4、测定不同温度下水的饱和蒸气压p*
当空气被排除干净且体系温度恒定后，旋转直通活塞7缓缓放入空气，直至B、C管中液面齐平瞬间，记下温度与压力。然后，将恒温槽温度升高5℃，按上述方法测定，记下瞬间的温度和压力。用上述方法，沿温度由低到高的方向，温度每间隔5℃测定一次，连续测定6个不同温度的下的样品的蒸汽压。
五、数据
记录
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与处理
1、所测数据如下
室温：26℃ 大气压：100.0kPa
T/℃
31.22
36.22
41.22
46.22
51.22
56.22
真空度
P/kPa
-88.72
-85.54
-81.40
-75.78
-68.94
-60.57
蒸汽压
P*/kPa
11.28
14.46
18.60
24.22
31.06
39.43
2、以蒸汽压P*对温度T作图
3、由上图均匀读出10个点列出相应的数据表，以lnp* 对1/T作图得一直线，求出直线的斜率，并算出此温度间隔内纯水的平均摩尔气化热ΔwpHm。
T/℃
32.31
35.07
38.14
40.91
43.37
45.92
48.59
51.05
53.82
56.69
P*/kPa
10.406
13.540
16.522
19.925
22.773
25.487
28.603
31.451
34.452
37.970
1/T/℃
0.0309
0.0285
0.0262
0.0244
0.0231
0.0218
0.0206
0.0196
0.0186
0.0176
lnP*/
kpa
2.342
2.606
2.805
2.992
3.125
3.238
3.354
3.448
3.540
3.637
由图可知斜率k=-9.78=-ΔwpHm/R
则 ΔwpHm=-（-9.78×8.314）=81.32KJ/mol
3．从此图上外推至压力等于
标准
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大气压及实验大气压时的温度，求得样品的正常沸点，并与文献值和实测值比较.
由图可知，乙醇的沸点为T=74.53℃
文献值为： T=78.32℃=351.32K
六、误差
分析
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由实验得出的数据与文献值有差异，可能出现的误差的原因有：
1．测定前必须将平衡管A、B间的空气排净，使B管液面上只含液体的蒸气分子。可在常压下利用水浴加热被测液体，使其控制在高于该正常沸点3至5℃，并持续5min以上。
2．平衡管缓冲球以下（包括缓冲球）必须放置于水浴的水面以下，否则其温度会与水浴温度不同。为使实验时不至因水垢影响实验观察，水浴中的水应为蒸馏水，注意及时补充。
3、实验过程中都应防止空气倒灌。
4、当B、C两管中的液面相平那一刻，迅速读取温度和相应的压力。
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