① 如何测定室温下水的饱和蒸气压摄氏0度冰的蒸气压(中学实验室条件)
取一个水银气压计(托里拆里管),读出水银柱高度,
例如是760mmHg.用玻璃滴管吸取一小滴水,将滴管口伸到
水银槽内,将水挤入托里拆里管,水滴浮到水银面上,水
银柱受到水蒸气的压力高度下降.下降的高度(例如17.5
mmHg)就是这个温度下水的饱和蒸气压.
② 什么是纯液体饱和蒸汽压它与哪些因素有关
在密闭条件中,在一定温度下,与固体或液体处于相平衡的蒸气所具有的压强称为饱和蒸气压。同一物质在不同温度下有不同的饱和蒸气压,并随着温度的升高而增大。纯溶剂的饱和蒸气压大于溶液的饱和蒸气压;对于同一物质,固态的饱和蒸气压小于液态的饱和蒸气压。
在一定温度下(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。蒸发一摩尔液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。
(2)纯水饱和蒸汽压测定扩展阅读:
在30℃时,水的饱和蒸气压为4132.982Pa,乙醇为10532.438Pa。而在100℃时,水的饱和蒸气压增大到101324.72Pa,乙醇为222647.74Pa。饱和蒸气压是液体的一项重要物理性质,液体的沸点、液体混合物的相对挥发度等都与之有关。
当汽相压力的数值达到饱和蒸汽压力的数值时,液相的水分子仍然不断地气化,汽相的水分子也不断地冷凝成液体,只是由于水的气化速度等于水蒸汽的冷凝速度,液体量才没有减少,气体量也没有增加,液体和气体达到动态平衡状态。
当液体的蒸汽压达到外压时,液体即产生沸腾现象,此时的温度即在该外压下该液体的沸点。
以水为例,一个大气压(101.325kPa)下,若水温达到100摄氏度,此时水的蒸汽压正好是一个大气压,水开始沸腾,100摄氏度即是一个大气压下水的沸点。
再如,高海拔地区会出现“水烧开了饭烧不熟”的现象,这种现象的实质是水沸腾时温度远远达不到100摄氏度,继续加热也不会达到。这一现象有助于理解液体蒸汽压的特征3与4。高海拔地区空气稀少,外压低于一个大气压,依据蒸汽压的特征4,水的蒸汽压会降低,但变化很小。
依据蒸汽压的特征3,随温度的升高,水的蒸汽压升高,但相对于高海拔的低外压,水此时不用达到很高的温度就可以达到高海拔的低气压,发生沸腾,造成沸点降低。
这也是高山不能用水煮饭却可以用水蒸饭的原因(煮饭是利用液体水作热源加热,而液体水最高温度仅能达到沸点。蒸饭是利用水蒸气作热源,蒸汽还可以通过加热继续提高温度,达到甚至超过100摄氏度)。
③ 液体饱和蒸汽压的测定方法是什么
方法步骤:
1、检漏:检查旋塞位置并使系统与真空泵相连接,开动真空泵,抽气至系统达到一定的真空度后,关闭旋塞停止抽气,检查系统是否漏气。几分钟后,若数字式低真空测压仪读数基本不变,则表示系统不漏气。若有漏气,则应从泵至系统分段检查,并用真空油脂封住漏口,直至不漏为止。
2、测量。检漏后,通冷却水至回流冷凝器。慢慢调节变压器使沸点仪中的加热丝变红,至液体沸腾。沸腾时若测量温度计上水银柱读数还在系统内,应缓慢放入少许空气,系统内压力增加,直到水银柱读数露出沸点仪外适宜读数为止。待温度恒定后,记下测量温度计、辅助温度计及压力计读数。
3、再次测量。调节旋塞放入空气少许,使系统内温度增加若干。同理测定温度和压力数据,连续测量10~12组数据,直至与大气完全相通。(温度均匀分布)
4、调节气压计,读取当时大气压。
数据记录与处理:
1. 实验数据校正。
室温:18.0℃; 大气压:102.45kpa。
(1) 室内大气压力校正(室温18.0℃,杭州纬度30°,海拔10m)。
大气压力p’=(102.45 - 0.302 - 0.137)kpa = 102.01kpa。
(2) 温度计露茎校正(测量温度计至70.40℃以上部分露出)。
校正公式t = t1 + 0.000156 h( t1- t2 )。
t1为测量温度计读数;t2为辅助温度计读数;h为测量温度计露出部分高度(以℃表示) h= t1 – 70.40℃; 0.000156水银相对玻璃的膨胀系数。
④ 纯液体饱和蒸汽压的测定实验方法能否用于测定溶液的蒸汽压,为什么
不能,因为在纯液体的测定中,液体会随温度的升高而蒸发,如果是溶液,其溶回剂挥发后浓度将会答改变。
同一种液体,如水,饱和蒸汽压在不同温度上是不同的。这主要与液体在不同温度下蒸发时的动态平衡不同有关。一般来说, 同种液体的饱和蒸汽压随着温度的升高而升高。如,在炎热的夏季,水的蒸发程度就高,饱和蒸汽压就高,在较冷的秋季,水的蒸发程度就低,饱和蒸汽压就低。
(4)纯水饱和蒸汽压测定扩展阅读:
在30℃时,水的饱和蒸气压为4132.982Pa,乙醇为10532.438Pa。而在100℃时,水的饱和蒸气压增大到101324.72Pa,乙醇为222647.74Pa。饱和蒸气压是液体的一项重要物理性质,液体的沸点、液体混合物的相对挥发度等都与之有关。
如:放在杯子里的水,会因不断蒸发变得愈来愈少。如果把纯水放在一个密闭的容器里,并抽走上方的空气。当水不断蒸发时,水面上方汽相的压力,即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。
⑤ 什么是纯液体饱和蒸汽压它与哪些因素有关
在密闭条件中,在一定温度下,与纯液体处于相平衡的蒸气所具有的压力称为饱和蒸气压。
与温度有关和外压有关。
在密闭体系中,在某一温度下,液体与在它液面上的蒸汽呈平衡状态时,蒸汽所产生的压力称为饱和蒸汽压,简称蒸汽压。
蒸汽压的高低表明了液体中的分子离开液体汽化或蒸发的能力大小,蒸汽压越高,就说明了液体越容易汽化。
蒸汽压的大小主要与系统的温度有关,温度越高,蒸汽压就越大。
纯液体饱和蒸汽压的测量原理:
⑥ 液体饱和蒸气压的测定
液体饱和蒸气压的测定如下:
1、恒温调节:首先插上恒温槽总电源插座,打开电源开关迟宽首,打开搅拌器开关,按下温度设定开关,设定目标温度如20℃,加热恒温。
2、检漏:将烘干的等压计与冷凝管连接,打开冷却水,关闭放空管,打开真空泵及抽真空阀1、2,使低真空测压仪上显示压差为4000Pa~5300Pa。关闭抽真空阀1、2,注意观察压力测量仪的数字变化。如果系统漏气,则压力测量仪的显示数值逐渐变小。此时应细致分巧槐段检查,寻找漏气部位,设法消除。
3、装样:取下等压计,将盛样球烤热,赶出样品球内的空气,在从上口加入乙醇,样品管冷时,即可将乙醇吸入,再烤,再装,装至2/3球的体积。在U型管中加乙醇作液封。
4、体系抽真空、测定饱和蒸汽压。等压计与冷凝管接好并用橡皮筋固定牢,置20℃恒温码数槽中,开动真空泵,开启抽气阀
1,缓缓开启抽真空阀2,使等压计中液体缓缓沸腾,排尽其中的空气,关闭抽气阀2和1,缓缓开启放空阀,调节U型管两侧液面等高,从压力测量仪上读出△P及恒温槽中的T值,同法再抽气,再调节等压管双臂液面等高,重读压力差,直至两次的压力差读数相差无几。则表示样品球液面上的空间一全部被乙醇充满,记下压力测量仪上的读数。
5、同法测定25℃,30℃,35℃,40℃时乙醇的蒸汽压。(注意:升温过程中应经常开启放空阀,缓缓放入空气,使U型管两臂液面接近相等,如放入空气过多,可缓缓打开抽气阀2抽气)
6、实验完后,缓缓打开放空阀至大气压止。并在数字式大气压力计上读取当时的室温和大气压,并记录。
⑦ 测定饱和蒸汽压常用的方法有哪些基本原理,实验装置,使用范围分别是什么急切地等待您的答案
静态法测液体饱和蒸气压
一 实验目的
利用静态法测乙醇在不同温度下的蒸气压,求在实验温度范围内的平均摩尔气化热。
二 实验原理
液体的饱和蒸气压与温度的关系可用克拉佩龙方程来表示:
= (1)
设 蒸气为理想气体,在实验温度范围内摩尔气化热 为常数,并略去液体的体积,对(1)式积分可得克—克方程:
(2)
实验测得各温度下的饱和蒸气压后,以lnP对1/T作图得一直线,直线的斜率m=- /R,测 =-斜 R.
测定饱和蒸汽压的方法有三类:
1.静态法:在某一温度下直接测量饱和蒸汽压。
2.动态法:再不同外界压力下测定沸点。
3.饱和气流法:使干燥的惰性气体通过被测物质,并使其为被测物质所饱和,然后测定所通过的气体中被测物质蒸汽的含量,就可根据分压定律算出此被测物质的饱和蒸汽压。
本实验采用静态法以等压计在不同温度下测定乙醇的饱和蒸汽压,等压计的外形见图。小球中盛被测液体,U型管部分以样品本身作封闭液。
在一定温度下,若小球液面上方仅有被测物质蒸气,那么在U型管右支液面上所受到的压力就是饱和蒸气压,当这个压力与U型管左支液面上的空气压力相平衡(U型管两臂液面齐平时),就可以从与等压计相接的U型管汞压计测出在此温度下的饱和蒸气压。
三 仪器与药品
仪器:恒温槽;真空系统;冷凝器;带磨口的等压计。
药品:乙醇
四 实验步骤
1、将烘干的等压计3与真空胶管2接好,旋塞9与真空泵相连接,检查体系是否漏气。
2、将干净等压计的盛样球烤热,赶出管内部分空气再从上口用滴管加入乙醇,管子冷却时即可将乙醇吸入。再烤,再装,装入到小球三分之二的容积为宜。在U型管中保留部分乙醇作封闭液。
3、等压计与冷凝器磨口接好并用弹簧固定后置25℃恒温槽中,开动真空泵,控制抽气速度,使等压计中液体缓慢沸腾3—4分钟,让其中空气排净。然后停止抽气,通过毛细管缓缓放气入内,至U型管两侧液面等高为止,读取此时恒温槽温度及U型压力计的汞高差。
4、同法测定30,35,40,45℃时乙醇的蒸气压。在升温过程中,应经常开启旋塞,缓慢放入空气,使U型管两臂液面接近相等。如果在实验过程中放入空气过多时,可开一下图的旋塞8,借缓冲瓶10的真空把空气抽出。
5、 验完毕时,缓缓放入空气入内,至大气压为止。
五 数据记录
室温——大气压——
温度/℃ 大气压/mmHg 左支汞高/mmHg 右支汞高/mmHg 汞高差/mmHg 蒸汽压/mmHg lnP
30
35
40
45
50
六.数据处理
(1)根据实验数据作出lnP-1/T图。
(2)计算乙醇在实验温度范围内的平均摩尔气化热。
七.思考题
1、 克-克方程在什么条件下才能应用?
2、 开启旋塞放空气入内时,放得过多应如何办?实验过程中为什么要防止空气倒灌?
3、 体系中安稳压瓶和毛细管的目的是什么?
4、 化热与温度有无关系?
5、 压计U型管的液体起什么作用?冷凝器起什么作用?
⑧ 测纯物质的饱和蒸气压还有哪些方法
测定饱复和蒸气压的方法主要制有:
①静态法:在一定温度下,直接测量饱和蒸气压。此法适用于具有较大蒸汽压的液体。
②动态法:测量沸点随施加的外压力而变化的一种方法。液体上方的总压力可调,而且 用一个大容器的缓冲瓶维持给定值, 汞压力计测量压力值,加热液体待沸腾时测量其温度。
③饱和气流法:在一定温度和压力下,用干燥气体缓慢地通过被测纯液体,使气流为该 液体的蒸汽所饱和。用吸收法测量蒸汽量,进而计算出蒸汽分压,此即该温度下被测纯液体的饱和蒸气压。该法适用于蒸汽压较小的液体。