液体饱和蒸汽压的测定实验分析误差以及产生的原因

饱和蒸气压

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[bǎo hé zhēng qì yā]

饱和蒸汽压即饱和蒸气压。

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力称为饱和蒸气压。同一物质在不同温度下有不同的蒸气压，

并随着温度的升高而增大。不同液体饱和蒸气压不同，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。

蒸汽压指的是在液体（或者固体）的表面存在着该物质的蒸汽，这些蒸汽对液体表面产生的压强就是该液体的蒸汽压。 比如，水的表面就有水蒸汽压，当水的蒸汽压达到水面上的气体总压的时候，水就沸腾。我们通常看到水烧开，就是在100摄氏度时水的蒸汽压等于一个大气压。蒸汽压随温度变化而变化，温度越高，蒸汽压越大，当然还和液体种类有关。一定的温度下，与同种物质的液态(或固态)处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压，它随温度升高而增加。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。但是，当温度一定时，汽相压力最终将稳定在一个固定的数值上，这时的汽相压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压力。当汽相压力的数值达到

饱和蒸气压

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饱和蒸汽压即饱和蒸气压。

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力称为饱和蒸气压。同一物质在不同温度下有不同的蒸气压，

并随着温度的升高而增大。不同液体饱和蒸气压不同，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。

蒸汽压指的是在液体（或者固体）的表面存在着该物质的蒸汽，这些蒸汽对液体表面产生的压强就是该液体的蒸汽压。 比如，水的表面就有水蒸汽压，当水的蒸汽压达到水面上的气体总压的时候，水就沸腾。我们通常看到水烧开，就是在100摄氏度时水的蒸汽压等于一个大气压。蒸汽压随温度变化而变化，温度越高，蒸汽压越大，当然还和液体种类有关。一定的温度下，与同种物质的液态(或固态)处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压，它随温度升高而增加。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。但是，当温度一定时，汽相压力最终将稳定在一个固定的数值上，这时的汽相压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压力。当汽相压力的数值达到

Ⅰ、目的要求

一、 明确纯液体饱和蒸气压的定义和汽液两相平衡的概念，深入了解纯液体饱

和蒸气压与温度的关系公式——克劳修斯－克拉贝龙方程式。

二、 用数字式真空计测量不同温度下环己烷的饱和蒸气压。初步掌握真空实验

技术。

三、 学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化热与正常沸

点。

Ⅱ、实验原理

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（101.325kPa）时，液体的沸点称为该液体的正常沸点。

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：

dlnp?vapHm (1) ?2dTRT式中，R为摩尔气体常数；T为热力学温度；ΔvapHm为在温度T时纯液体的摩尔

气化热。

假定ΔvapHm与温度无关，或因温度范围较小，

华南师范大学实验报告

纯液体饱和蒸汽压的测定——静态法

一、实验目的

（1）理解克劳修斯-克拉贝龙方程，掌握饱和蒸汽压的概念，清楚纯液体饱和蒸汽压与温度的关系。

（2）学会用静态法测定纯液体饱和蒸汽压，掌握其原理和方法，并懂得用图解法求纯液体的平均摩尔汽化热和正常沸点。 （3）学会使用数字式真空测定仪和气压计。

二、实验原理

2.1饱和蒸汽压与温度的关系

纯液体的饱和蒸汽压指的是在一定的温度条件下，纯液体与其自身的蒸汽达到平衡时的蒸汽压力。我们将蒸汽看做理想气体，则可用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示饱和蒸汽压与温度的关系：

①式中，T为热力学温度，单位为K；p为纯液体在温度T时的饱和蒸汽压，单位为Pa；ΔvapHm为纯液体在温度T时的摩尔汽化热，单位为J/mol；R为摩尔气体常数，其值为8.314J/(mol·K)。

在40℃~70℃范围内，我们可以把ΔvapHm看做常数，将①式积分可得

用lnp对1/T作图，得到一条直线，斜率为

则可得 ΔvapHm= -Rm ④ 因此当测得一组不同温度下纯液体的饱和蒸汽压值时，可求得该温度范围内该纯液体的平均摩尔汽化热ΔvapHm。 2.2正常沸点

当液体的饱和

华南师范大学实验报告

纯液体饱和蒸汽压的测定——静态法

一、实验目的

（1）理解克劳修斯-克拉贝龙方程，掌握饱和蒸汽压的概念，清楚纯液体饱和蒸汽压与温度的关系。

（2）学会用静态法测定纯液体饱和蒸汽压，掌握其原理和方法，并懂得用图解法求纯液体的平均摩尔汽化热和正常沸点。 （3）学会使用数字式真空测定仪和气压计。

二、实验原理

2.1饱和蒸汽压与温度的关系

纯液体的饱和蒸汽压指的是在一定的温度条件下，纯液体与其自身的蒸汽达到平衡时的蒸汽压力。我们将蒸汽看做理想气体，则可用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示饱和蒸汽压与温度的关系：

①式中，T为热力学温度，单位为K；p为纯液体在温度T时的饱和蒸汽压，单位为Pa；ΔvapHm为纯液体在温度T时的摩尔汽化热，单位为J/mol；R为摩尔气体常数，其值为8.314J/(mol·K)。

在40℃~70℃范围内，我们可以把ΔvapHm看做常数，将①式积分可得

用lnp对1/T作图，得到一条直线，斜率为

则可得 ΔvapHm= -Rm ④ 因此当测得一组不同温度下纯液体的饱和蒸汽压值时，可求得该温度范围内该纯液体的平均摩尔汽化热ΔvapHm。 2.2正常沸点

当液体的饱和

在表1中给出了采用Antoine公式计算不同物质在不同温度下蒸气压的常数A、B、C。其公式如下

lgP=A-B/(t+C) （1）

式中：P—物质的蒸气压，毫米汞柱； t—温度，℃

公式（1）适用于大多数化合物；而对于另外一些只需常数B与C值的物质，则可采用（2）公式进行计算

lgP=-52.23B/T+C （2） 式中：P—物质的蒸气压，毫米汞柱； 表1 不同物质的蒸气压 名称 1,1,2-三氯乙烷 1,1,2一三氯乙烯 1,2一丁二烯 1,3一丁二烯 2-甲基丙烯-1 2-甲基丁二烯-1,3 α-甲基綦 α-萘酚 β-甲基萘 β-萘酚 氨 氨基甲酸乙酯 钡 苯 苯胺 苯酚 苯甲醇 苯甲醇 苯甲醚 苯甲酸

分子式 C2H3Cl3 C2HCl3 C4H6 C4H6 C4H8 C5H8 C11H10 C10H8O C11H10 C10H8O NH3 C3H7O2N Ba C6H6 C6H7N C6H6O C7H8O C7H8O C7H8O C7H6O2 范围(℃) \\ \\ -60～+80 -80～+65 \\ -50～+95 \\ \\ \\ \\ -83～+60 \\ 930～1130 \\ \\ \\ 20～1

在表1中给出了采用Antoine公式计算不同物质在不同温度下蒸气压的常数A、B、C。其公式如下

lgP=A-B/(t+C) （1）

式中：P—物质的蒸气压，毫米汞柱； t—温度，℃

公式（1）适用于大多数化合物；而对于另外一些只需常数B与C值的物质，则可采用（2）公式进行计算

lgP=-52.23B/T+C （2） 式中：P—物质的蒸气压，毫米汞柱； 表1 不同物质的蒸气压 名称 1,1,2-三氯乙烷 1,1,2一三氯乙烯 1,2一丁二烯 1,3一丁二烯 2-甲基丙烯-1 2-甲基丁二烯-1,3 α-甲基綦 α-萘酚 β-甲基萘 β-萘酚 氨 氨基甲酸乙酯 钡 苯 苯胺 苯酚 苯甲醇 苯甲醇 苯甲醚 苯甲酸

分子式 C2H3Cl3 C2HCl3 C4H6 C4H6 C4H8 C5H8 C11H10 C10H8O C11H10 C10H8O NH3 C3H7O2N Ba C6H6 C6H7N C6H6O C7H8O C7H8O C7H8O C7H6O2 范围(℃) \\ \\ -60～+80 -80～+65 \\ -50～+95 \\ \\ \\ \\ -83～+60 \\ 930～1130 \\ \\ \\ 20～1

《饱和蒸汽压力（压力表数值）、温度对照表》 压力MPa 0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030 0.035 0.040 0.045 0.050 0.055 0.060 0.065 0.070 0.075 0.080 0.085 0.090 0.095 0.100 0.105 0.110 0.115 0.120 0.125 0.130 0.135 0.140 0.145 0.150 0.155 0.160 0.165 0.170 0.175 温度℃ 99.5 101.0 102.0 103.5 104.5 105.5 107.0 108.0 109.0 110.0 111.0 112.0 113.0 114.0 115.0 115.5 116.5 118.0 119.0 119.5 120.0 121.0 121.5 122.5 123.0 123.5 124.5 125.0 126.0 126.5 127.0 128.0 128.5 129.0 129.5 130.5 压力MPa 0.180 0.185 0.190 0.195 0.200 0.210 0.220 0.230 0.240 0

水的饱和蒸汽压与温度对应表

温度 ℃ 压力Kg/cm2 温度 ℃ 压力Kg/cm2 温度 ℃ 压力Kg/cm2 100 1.0332 118↓ 1.8995 136↓ 3.286 101 1.0707 119 1.9612 137 3.382 102 1.1092 120 2.0245 138 3.481 103 1.1489 121 2.0895 139 3.582 104 1.1898 122 2.1561 140 3.685 105 1.2318 123 2.2245 141 3.790 106 1.2751 124 2.2947 142

不同温度下空气中饱和水分含量及饱和蒸汽压

兰州真空设备有限责任公司

温度℃ 40 饱和水分含量g/m3 50.91 饱和蒸汽压Pa 7368.624 温度℃ -12 饱和水分含量g/m3 1.81 饱和蒸汽压Pa 217.3824 181.2852 150.7824 125.0748 103.3632 85.248 70.0632 57.276 46.7532 38.0952 30.7692 24.9084 20.1132 16.1172 12.9204 10.2564 8.1252 6.3936 5.0616 3.8628 3.0636 2.3976 1.8648 1.4652 1.0656 0.0093 38 36 46.00 41.51 6618.708 5935.392 -14 -16 1.52 1.27 34 32 37.40 33.64 5314.68 4483.512 4238.42 -18 -20 1.06 0.888 30 28 30.30 27.20 -22 -24 0.736 0.590 3776.22 26 24 24.30 21.80 3357.972 2981.016 -26 -28 0.504 0.414 22