20xx大學(xué)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告-原電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定-wenkub
2025-01-17 05 本頁(yè)面
【正文】 告電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定與應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)十七：電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定與應(yīng)用
班級(jí)：13級(jí)化學(xué)二班 學(xué)號(hào)：20205051209姓名：鄭潤(rùn)田
一：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />1. 掌握對(duì)消法測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)的的原理及電位差計(jì)的使用
2. 學(xué)會(huì)銀電極、銀—氯化銀電極的自制備和鹽橋的制備
3. 了解可逆電池電動(dòng)勢(shì)的應(yīng)用
二：實(shí)驗(yàn)原理
原電池是由兩個(gè)“半電池”組成，每一個(gè)半電池中有一個(gè)電極和相應(yīng)的溶液組成。但迄今還不能從實(shí)驗(yàn)上測(cè)得單個(gè)半電池的電極電位。但用電動(dòng)勢(shì)的方法求如上的數(shù)據(jù)，必須是設(shè)計(jì)成一個(gè)可逆的電池，而該電池反應(yīng)就是所求的反應(yīng)。C6H4(OH)2（醌氫醌）== C6H4O2(醌)+C6H4(OH)2(氫醌)
在酸性溶液中，對(duì)苯二酚解離度極小，因此醌與對(duì)苯二酚的活度可以認(rèn)為相同，即
α醌=α氫醌。pH
通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得電池的電動(dòng)勢(shì)，就可以計(jì)算出溶液的pH值。
對(duì)消法原理是在待測(cè)電池上并聯(lián)一個(gè)
大小相等、方向相反的外加電勢(shì)差，這樣待
測(cè)電池中沒(méi)有電流通過(guò)，外加電勢(shì)差的大小
即等于待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)。dm3的HNO3溶液沖洗，用濾紙
吸干，＋ mHNO3溶液的半
電池管中(如圖7－2）
：
為了消除液接電位，必須使用鹽橋。因?yàn)殡姵嘏c伏特計(jì)相接后，整個(gè)線路便有電流通過(guò)，此時(shí)電池內(nèi)部由于存在內(nèi)電阻而產(chǎn)生某一電位降，并在電池兩極發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，溶液濃度發(fā)生變化，電動(dòng)勢(shì)數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。在電位差計(jì)的滑線電阻上產(chǎn)生確定的電位降，
其
數(shù)值由己知電動(dòng)計(jì)組成。
(2) 電池電動(dòng)勢(shì)測(cè)量：EM—30 數(shù)字式電子電位差計(jì)
a、①校準(zhǔn)零點(diǎn)，功能鍵選擇“外標(biāo)”位置， “外標(biāo)”接口短接，電動(dòng)勢(shì)檔撥到電動(dòng)勢(shì)指示為零，按校準(zhǔn)按鈕，平衡指示即為零。然后換檔位至測(cè)量，改變接線柱連接線至測(cè)量孔徑，把正極接入銀電極，負(fù)極接入汞—氯化亞汞電極進(jìn)行測(cè)量。
（2）同樣的方法可以測(cè)得醌氫醌電極的電動(dòng)勢(shì)為這時(shí)測(cè)得的讀數(shù)為141mV。符號(hào)“|”表示 ”表示。
本實(shí)驗(yàn)所測(cè)定的三個(gè)電池為：
1．原電池?Hg(l)Hg2Cl2(s)KCl(AgNO3(?dm?3)Ag(s)? 陽(yáng)極電極電勢(shì) E?/V?EHg2Cl2(s)/Hg/V???10?4(t/℃?25)
?陰極電極電勢(shì) E??EAg?/Ag?E?
Ag?/Ag
RT
lna(Ag?)F
E?/V???(t/℃?25) Ag?/Ag
?原電池電動(dòng)勢(shì) E?E??E??E?
Ag?/Ag
RT
lna(Ag?)?EHg2Cl2(s)/Hg F
2．原電池 ?AgAgCl(s)KCl(?dm?3)AgNO3(?dm?3)Ag? 陽(yáng)極電極電勢(shì) E??E?AgCl(S)/Ag?
RT
lna(Cl?) F
RT
lna(Ag?) F
RT
lna(Cl?)a(Ag?) F
E?AgCl(S)/Ag/V???(t/℃?25)
? 陰極電極電勢(shì) E??EAg?/Ag?E?
Ag?/Ag
??E 原電池電動(dòng)勢(shì) E?E??E??E?AgCl(S)/Ag??
Ag/Ag
??
其中 ?kg?1AgNO3的???
?kg?1KCl的???
稀水溶液中mol?dm?3濃度可近似取mol?kg?1濃度的數(shù)
值。特別是通過(guò)測(cè)定不同溫度下原電池的電動(dòng)勢(shì)，得到原電池電動(dòng)勢(shì)的溫度系數(shù)(?ET)p，由此可求出許多熱力學(xué)函數(shù)，如計(jì)算相應(yīng)電池反應(yīng)的摩爾反應(yīng)吉爾斯函數(shù)變?rGm??zFE，摩爾反應(yīng)焓
?rHm
?E?E
?S?zF()p等。
【儀器和藥品】
ZD－WC數(shù)字電位差計(jì)（含附件） 1臺(tái) AgNO3溶液 標(biāo)準(zhǔn)電池
甘汞電極（飽和） 銀氯化銀電極 光鉑電極 銀電極 吸耳球
1個(gè) KCl溶液 1支 HAc溶液 1支 NaAc溶液 1支
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