可逆电池及其电动势的测定

§7.5 可逆电池及其电动势的测定
▲原电池的图示表示法 (-)极（阳极）：Zn-2e → Zn2＋（氧化反应） (+)极（阴极）：Cu2＋+2e → Cu（还原反应） 电池反应： Zn + Cu2＋ → Zn2＋+ Cu 电池符号：Zn|ZnSO4(b)┊CuSO4(b)∣Cu Zn|ZnSO4 ┊ ┊ CuSO4∣Cu ▲原电池图示表示规则 ① 左边为负极（阳极），起氧化作用； 右边为正极（阴极），起还原作用。

②“|”表示相与相之间的界面，若为两个液相接界时，用“┆”表示 ③“||”或 “┆┆”表示盐桥（降低液接电势）。

④注明温度，不注明即298.15 K；注明物态，气体要注明压力； 溶液要注明浓度。

⑤ 气体电极和氧化还原电极要写出导电的惰性电极，通常是铂电极。

§7.5 可逆电池及其电动势的测定 1、 可逆电池 可逆电池满足的条件： （1）化学可逆性：电极及电池中的化学反应必须可逆, 即充放电反应互为可逆 （2）热力学可逆性：即能量可逆 电池在接近平衡状态下工作，即I→0的状态下工作 （3）实际可逆性：电池工作时，无其他不可逆过程（如扩散） 存在


1、 可逆电池 可逆电池


1、 可逆电池
可逆电池 （负极）
（正极）
1 H 2 ( p ) + AgCl ( s ) 2
放电 充电
Ag(s) + H + ( b ) + Cl − ( b )


1、 可逆电池 Zn, Cu棒插入H2SO4中构成的电池 Zn|H2SO4 |Cu 不可逆电池 原电池（放电）反应： （－）Zn → Zn2+ + 2e 阳极，氧化 （＋）2H＋ + 2e → H2↑ 阴极，还原 总反应：Zn + 2H+ → Zn2+ + H2↑ 电解池（充电）反应： (－) 2H+ + 2e → H2↑ 阴极，还原 (＋) Cu → Cu2+ + 2e 阳极，氧化 总反应：2H+ + Cu → Cu2++ H2↑
充电和放电时的电池反应不同——不可逆电池


2、韦斯顿标准电池 正极：汞和硫酸亚汞的糊状物， 负极：含镉（Cd）12.5％的镉汞齐， 两极之间盛以CdSO4的饱和溶液
负极（阳极）： Cd (汞齐)＝ Cd 2＋+ 2eCd 2＋+SO42-+ 8/3H2O(l) →CdSO4 · 8/3H2O(s) Cd+SO42-+8/3H2O(l) →CdSO4 · 8/3H2O(s) + 2e正极（阴极）:Hg2SO4(s) +2e-→2Hg(l)+SO42电极反应可逆，没有液接电势 在I→0时是高度可逆的电池
电池反应: Cd (汞齐)+ Hg2SO4(s) + 8/3H2O(l) → 2Hg(l)+ CdSO4· 8/3H2O(s) Cd(汞齐)|CdSO4·8/3H2O(s) |CdSO4饱和溶液|Hg2SO4(s) |Hg(l) 优点：电动势稳定，随温度改变很小 用途：配合电位计测定原电池的电动势 20℃时ES,20 = 1.0186V, ES = 1.0186/V – 4.06×10-5(T/℃-20)– 9.5×10-7(T/℃ -20)2


3、电池电动势的测定 必须在电流→零的条件下测量，常采用对消法。

原理：用方向相反但数值相 同的电动势，对抗待测电池 的电动势，使电路中并无电 流通过 ※闭合双向开关，改变滑动接 触点的位置到C点，使检流计 中无电流通过，则待测电池的 电动势Ex等于AC段电势差。

※为求AC段电势差，可换用标准电池与双向开关相连。

标准电 池的电动势E已知且保持恒定。

同法找出检流计中无电流通过 的另一点C′，A C′段的电势差就等于EN。

待测电池的电动势为：







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