液体饱和蒸气压测定实验的拓展与延伸

摘要

液体饱和蒸气压实验通过测定一定温度区间内液体的饱和蒸气压，利用克-克方程得到摩尔蒸发焓。由于摩尔蒸发焓是温度的函数，不同温度区间其测定值不同，导致相对误差较大。结合摩尔蒸发焓的计算筛选温度区间以减小实验误差的方法未见应用于实验教学。本实验选择纯水代替有机试剂作为研究对象，根据基尔霍夫定律的方法计算不同温度区间水的平均摩尔蒸发焓，以此作参照确定最佳温度测量区间。进一步引入拉乌尔定律，将纯液体饱和蒸气压的测定扩展应用于电解质与非电解质溶液，可关联更多理论教学内容。实验结果表明，40–60°C范围内测定纯水的饱和蒸气压误差较小，利用实验结果得到的摩尔蒸发焓与计算值相吻合，误差仅为0.465%。将该方法拓展至蔗糖和NaCl溶液饱和蒸气压的测定，可以进一步验证拉乌尔定律以及非理想稀溶液引入活度因子的必要性。此外，利用虚拟仿真技术演示静态法中气体分子的流向和系统压力的变化，增加可视化效果，使实验原理清晰易懂。

关键词

饱和蒸气压 / 克劳修斯-克拉贝龙方程 / 拉乌尔定律 / 蔗糖水溶液 / NaCl水溶液