1、1一. 实验目的1.掌握用等位计测定乙醇在不同温度下的饱和蒸气压。2.学会用图解法求乙醇在实验温度范围内的平均蒸发焓与正常沸点。二. 实验原理一定温度下，液体纯物质与其气相达到平衡时的压力，称为该温度下该纯物质的饱和蒸气压。纯物质的蒸气压随温度的变化可用克拉佩龙方程表示：设蒸气为理想气体，在实验温度范围内摩尔蒸发焓 vapHm 可视为常数，并略去液体的体积，将上式积分得克劳修斯克拉佩龙方程：上式中 C 为不定积分常数，此数值与压力 P 有关。由上式可见，实验测定不同温度 T 下的饱和蒸气压 p，以(p/kPa)对 1/(T/K)作图，得一直线，求得直线的斜率 m 和截距 C，则乙醇的平均摩尔蒸
2、发焓为三. 实验仪器、试剂仪器：DPCY-2C 型饱和蒸气压教学实验仪 1 套，HK-1D 型恒温水槽 1 套，WYB-1 型真空稳压包 1 个，稳压瓶 1 个，安全瓶 1 个。试剂：无水乙醇（A.R） 。装置：2四. 实验步骤1.读取室温及大气压2.教学实验置零打开教学实验仪电源，预热 5min，选择开关打到 kPa，按下面板上的置零键，显示值为 00、00 数值。3.系统气密性检查除了真空泵前得安全瓶活塞通大气外，其余活塞都关上，接通真空泵电源，关闭与真空泵连接的安全瓶活塞，开始抽真空。抽气减压至压力显示-40-53kPa 时，关闭三通活塞，使系统与真空泵、大气皆不相通。观察压力示数，如果
3、压力的示数能在 35min 内维持不变，或显示数字下降值0.01kPa/秒，则表明系统不漏气，否则应逐段检查，消除漏气原因。4.排除球管上方空气内的空气打开 HK-1D 型恒温水槽电源，设定温度为 25，接通冷凝水，同时调节搅拌器匀速搅拌，其目的是使等压计内外温度平衡，用 WYB-1 型真空稳压包控制抽气速度，抽气减压气泡逸出的速度以一个一个地逸出为宜（注意不能成串成串地冲出）至液体轻微沸腾，此时 AB 弯管内的空气不断随蒸气经 C 管逸出，如此沸腾 35min，可认为空气被排除干净（压力显示约-94kPa） 。抽气结束后，先关闭真空稳压包上与稳压瓶相连的阀门，再关闭另一侧阀门，打开与真空泵连
4、接的安全瓶活塞，使其通大气，最后关闭电源。5.饱和蒸气压的测定当空气被排除干净，且体系温度恒定后，旋转稳压瓶上的直通活塞 H，缓缓放入空气，直至 B、C 管中液面平齐，关闭直通活塞 H，记录温度与压力。然后，将恒温槽温度升高 5，当待测液体再次沸腾，体系温度恒定后，再次放入空气使 B、C 管液面再次平齐，记录温度和压力。依次测定，共测 5 个值。升高温度间隔为 5。36.结束实验实验结束后，再读一次大气压。关闭电源，打开真空稳压包上中间的阀门，将体系放入空气，待等位计内乙醇冷却后，关掉冷凝器的冷却水。整理好仪器装置。五. 数据记录与处理室温: 19.2 大气压（实验前）： 101.02 kPa
5、 大气压（实验后）： 101.12 kPa大气压（平均值）： 101.07 kPa表 2.2.1 不同温度时乙醇的蒸气压t/ 25 30 35 40 451/(T/K)103 3.354 3.299 3.245 3.193 3.143p/kPa -92.93 -90.65 -86.26 -81.93 -76.02p/kPa 8.14 10.42 14.81 19.14 25.05 (p/kPa) 2.097 2.344 2.695 2.952 3.221 vapHm/kJ.mol-1 44.97由图可得： m= -5.4091 截距 C= 20.22405 vap Hm=-m R=5.4091
6、8.314= 44.97 kJ.mol-14当液体的蒸气压为 101.325 kPa 时，代入(P/Pa) = (- vap Hm/R)(1/T)+ C，即101.325 = -5.4091 (1/T) +20.22405T = 346.61K = 73.46乙醇的正常沸点为 T=78.4 蒸发焓为 42.59kJ/mol vap Hm 的相对误差= （实际值-理论值）/理论值= （44.97-42.59）/42.59=5.59%Tb 的相对误差=（78.4-73.46）/78.4=6.30%六. 结果与讨论1.注意事项1. 抽真空前后，与真空泵连接的安全瓶，都要通大气。2. 严格控制抽真空速度，不可过快，观察 U 型管气泡不要成串，否则会把U 型管内的液体抽出，最关键的是要排完球管内的空气。3. 实验结束后，一定要用真空稳压包上中间的阀门缓慢通大气，防止封闭液过多流入球内。2.误差分析本实验是采取静态法测定液体饱和蒸气压与温度的关系，由实验数据可以看出，有一组数据存在比较大的误差，可能是因为读数的时候系统还未达到完全平衡；实验中应严防空气倒灌，是因为：空气会进入 A 球与 C 管之间的空间，影响测量；会使 B、C 组成 U 型管内液体进入 A 球内；在 A 球与 C 管间有空气会使所测蒸气压降低，导致所测沸点降低。
