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原电池电动势的测定实验报告2篇
原电池电动势的测定实验报告2篇实验报告一:原电池电动势的测定一、实验目的1. 学习使用滑动电位器、标准电池等基本仪器设备测量电动势;2. 学会使用欧姆定律计算电路中各元件的电流、电阻和电势差;3. 掌握伏安法测量电路中各元件的电流、电势差、电动势的方法和步骤。
二、实验仪器1. 滑动电位器2. 标准电池3. 直流电流表4. 直流电压表5. 常用电线6. 脚踏电源开关7. 变阻器三、实验原理1. 滑动电位器滑动电位器是一种可以改变电路中电势差的调节器件。
原理上它是由一条可调长度的电阻组成,它的内部连接方式由电源端、负载端和滑动端组成。
通过滑动端移动到不同位置来实现改变电路中电势差的调节。
2. 电路中的电阻电阻是指导体材料在电流作用下阻碍电子流动的一种现象。
它与导体长度、截面积、材料特性有关,即R=ρL/S。
其中,R为电阻值,ρ为材料电阻率,L为导体长度,S为导体截面积。
3. 欧姆定律欧姆定律是电路中电流、电阻和电势差之间的数学关系,即I=U/ R。
其中,I为电流强度,U为电势差,R为电路中电阻值。
4. 伏安法伏安法常用于测量电路中各元件的电流、电势差、电动势。
在测量电动势时,将电位器调至电动势终止的位置,则在它前一端的电位差即为原电池电动势。
若此时测量它前后端的电势差,则可以计算出电路中其他元件的电压差和电流强度。
四、实验步骤1. 将电路接线连接好,将标准电池接在电路左侧,然后在电路右侧接上滑动电位器和变阻器,再将直流电压表和直流电流表分别插在电路中测量电压和电流。
2. 打开脚踏电源开关,调节滑动电位器位置,使电压表读数为0.00V,电流表读数为0.00A。
3. 开始实验前,需要先调节电位器,使得标准电池的正极与电路左侧相连,负极与电路右侧相连。
然后用直流电压表测量电池两端的电势差,并记录在实验记录本上。
4. 将滑动电位器向右移动一定距离,并用直流电压表测量滑动电位器前后的电势差,记录在实验记录本上。
物理化学实验-电池电动势的测定实验报告
原电池电动势的测定与应用华南师范大学化学与环境学院合作: 指导老师:林晓明一、实验目的①掌握电位差计的测量原理和原电池电动势的测定方法;②加深对可逆电池,可逆电极、盐桥等概念的理解;③测定电池(Ⅰ)及电池(Ⅱ)的电动势;④了解可逆电池电动势测定的应用。
二、实验原理1.用对消法测定原电池电动势:原电池电动势不能能用伏特计直接测量,因为电池与伏特计连接后有电流通过,就会在电极上发生极化,结果使电极偏离平衡状态。
另外,电池本身有内阻,所以伏特计测得的只是不可逆电池的端电压。
而测量可逆电池的电动势,只能在无电流(或极小电流)通过电池的情况下进行,因此采用对消法(又叫补偿法)。
对消法是在待测电池上并联一个大小相等、方向相反的外加电源,这样待测电池中没有电流通过,外加电源的大小即等于待测电池的电动势。
本实验使用的电动势测量仪器是SDC型数字电位差计,它是利用对消法原理设计的。
2.原电池电动势测定:电池的书写习惯是左方为负极,右方为正极。
负极进行氧化反应,正极进行还原反应。
如果电池反应是自发的,则电池电动势为正。
符号“|”表示两相界面,“||”表示盐桥。
在电池中,电极都具有一定的电极电势。
当电池处于平衡态时,两个电极的电极电势只差就等于该可你电池的电动势,规定电池的电动势等于正、负电极的电极电势之差,即E=φ+-φ-式中,E是原电池的电动势。
φ+、φ-分别代表正、负极的电极电势。
根据电极电位的能斯特方程,有Oϕ=-RT/ZF·ln(αϕ+还原/α氧化)Oϕ=-RT/ZF·ln(αϕ-还原/α氧化)电池(Ⅰ)Hg|Hg2Cl2(s)|KCl(饱和)‖AgNO3(0.02mol/L)|Ag− 1/2Hg2Cl2 + e-负极反应:Hg + Cl-(饱和)−→正极反应:Ag+ + e-−→− Ag总反应:Hg + Cl-(饱和)+ Ag+ −→−1/2Hg2Cl2 + Ag根据电极电位的能斯特公式,正极银电极的电极电位:φAg/Ag+ = φθAg/Ag+ + 0.05916V lgɑAg+其中φθAg/Ag+ = 0.799 - 0.00097(t-25)又因AgNO3 浓度很稀,ɑAg+ ≈ [Ag+] = 0.02负极饱和甘汞电极电位因其氯离子浓度在一定温度下是个定值,故其电极电位只与温度有关,其关系式:φ饱和甘汞 = 0.2415 - 0.00065(t–25)而电池电动势 E = φ+ - φ-;可以算出该电池电动势的理论值。
原电池电动势的测定与应用物化实验报告
原电池电动势的测定及热力学函数的测定一、实验目的1) 掌握电位差计的测量原理和测量电池电动势的方法;2) 掌握电动势法测定化学反应热力学函数变化值的有关原理和方法; 3) 加深对可逆电池,可逆电极、盐桥等概念的理解; 4) 了解可逆电池电动势测定的应用;5) 根据可逆热力学体系的要求设计可逆电池,测定其在不同温度下的电动势值,计算电池反应的热力学函数△G 、△S 、△H 。
二、实验原理1.用对消法测定原电池电动势:原电池电动势不能能用伏特计直接测量,因为电池与伏特计连接后有电流通过,就会在电极上发生生极化,结果使电极偏离平衡状态。
另外,电池本身有阻,所以伏特计测得的只是不可逆电池的端电压。
而测量可逆电池的电动势,只能在无电流通过电池的情况下进行,因此,采用对消法。
对消法是在待测电池上并联一个大小相等、方向相反的外加电源,这样待测电池中没有电流通过,外加电源的大小即等于待测电池的电动势。
2.电池电动势测定原理:Hg | Hg 2Cl 2(s) | KCl( 饱和 ) | | AgNO 3 (0.02 mol/L) | Ag 根据电极电位的能斯特公式,正极银电极的电极电位:其中)25(00097.0799.0Ag /Ag --=+t ϕ;而+++-=Ag Ag /Ag Ag /Ag 1lna F RTϕϕ 负极饱和甘汞电极电位因其氯离子浓度在一定温度下是个定值,故其电极电位只与温度有关,其关系式: φ饱和甘汞 = 0.2415 - 0.00065(t – 25)而电池电动势 饱和甘汞理论—ϕϕ+=Ag /Ag E ;可以算出该电池电动势的理论值。
与测定值比较即可。
3.电动势法测定化学反应的△G 、△H 和△S :如果原电池进行的化学反应是可逆的,且电池在可逆条件下工作,则此电池反应在定温定压下的吉布斯函数变化△G和电池的电动势E有以下关系式:△r G m =-nFE从热力学可知:△H=-nFE+△S4.注意事项:①盐桥的制备不使用:重复测量中须注意盐桥的两端不能对调;②电极不要接反;三、.实验仪器及用品1.实验仪器SDC数字电位差计、饱和甘汞电极、光亮铂电极、银电极、250mL烧杯、20mL烧杯、U 形管2.实验试剂0.02mol/L的硝酸银溶液、饱和氯化钾溶液、硝酸钾、琼脂四、实验步骤1.制备盐桥3%琼脂-饱和硝酸钾盐桥的制备方法:在250mL烧杯中,加入100mL蒸馏水和3g琼脂,盖上表面皿,放在石棉网上用小火加热至近沸,继续加热至琼脂完全溶解。
物理化学实验-电池电动势的测定实验报告
原电池电动势的测定与应用华南师范大学化学与环境学院合作: 指导老师:林晓明一、实验目的①掌握电位差计的测量原理和原电池电动势的测定方法;②加深对可逆电池,可逆电极、盐桥等概念的理解;③测定电池(Ⅰ)及电池(Ⅱ)的电动势;④了解可逆电池电动势测定的应用。
二、实验原理1.用对消法测定原电池电动势:原电池电动势不能能用伏特计直接测量,因为电池与伏特计连接后有电流通过,就会在电极上发生极化,结果使电极偏离平衡状态。
另外,电池本身有内阻,所以伏特计测得的只是不可逆电池的端电压。
而测量可逆电池的电动势,只能在无电流(或极小电流)通过电池的情况下进行,因此采用对消法(又叫补偿法)。
对消法是在待测电池上并联一个大小相等、方向相反的外加电源,这样待测电池中没有电流通过,外加电源的大小即等于待测电池的电动势。
本实验使用的电动势测量仪器是SDC型数字电位差计,它是利用对消法原理设计的。
2.原电池电动势测定:电池的书写习惯是左方为负极,右方为正极。
负极进行氧化反应,正极进行还原反应。
如果电池反应是自发的,则电池电动势为正。
符号“|”表示两相界面,“||”表示盐桥。
在电池中,电极都具有一定的电极电势。
当电池处于平衡态时,两个电极的电极电势只差就等于该可你电池的电动势,规定电池的电动势等于正、负电极的电极电势之差,即E=φ+-φ-式中,E是原电池的电动势。
φ+、φ-分别代表正、负极的电极电势。
根据电极电位的能斯特方程,有Oϕ=-RT/ZF·ln(αϕ+还原/α氧化)Oϕ=-RT/ZF·ln(αϕ-还原/α氧化)电池(Ⅰ)Hg|Hg2Cl2(s)|KCl(饱和)‖AgNO3(0.02mol/L)|Ag− 1/2Hg2Cl2 + e-负极反应:Hg + Cl-(饱和)−→正极反应:Ag+ + e-−→− Ag总反应:Hg + Cl-(饱和)+ Ag+ −→−1/2Hg2Cl2 + Ag根据电极电位的能斯特公式,正极银电极的电极电位:φAg/Ag+ = φθAg/Ag+ + 0.05916V lgɑAg+其中φθAg/Ag+ = 0.799 - 0.00097(t-25)又因AgNO3 浓度很稀,ɑAg+ ≈ [Ag+] = 0.02负极饱和甘汞电极电位因其氯离子浓度在一定温度下是个定值,故其电极电位只与温度有关,其关系式:φ饱和甘汞 = 0.2415 - 0.00065(t–25)而电池电动势 E = φ+ - φ-;可以算出该电池电动势的理论值。
物理化学实验-电池电动势的测定实验报告
原电池电动势的测定与应用华南师范大学化学与环境学院合作: 指导老师:林晓明一、实验目的①掌握电位差计的测量原理和原电池电动势的测定方法;②加深对可逆电池,可逆电极、盐桥等概念的理解;③测定电池(Ⅰ)及电池(Ⅱ)的电动势;④了解可逆电池电动势测定的应用。
二、实验原理1.用对消法测定原电池电动势:原电池电动势不能能用伏特计直接测量,因为电池与伏特计连接后有电流通过,就会在电极上发生极化,结果使电极偏离平衡状态。
另外,电池本身有内阻,所以伏特计测得的只是不可逆电池的端电压。
而测量可逆电池的电动势,只能在无电流(或极小电流)通过电池的情况下进行,因此采用对消法(又叫补偿法)。
对消法是在待测电池上并联一个大小相等、方向相反的外加电源,这样待测电池中没有电流通过,外加电源的大小即等于待测电池的电动势。
本实验使用的电动势测量仪器是SDC型数字电位差计,它是利用对消法原理设计的。
2.原电池电动势测定:电池的书写习惯是左方为负极,右方为正极。
负极进行氧化反应,正极进行还原反应。
如果电池反应是自发的,则电池电动势为正。
符号“|”表示两相界面,“||”表示盐桥。
在电池中,电极都具有一定的电极电势。
当电池处于平衡态时,两个电极的电极电势只差就等于该可你电池的电动势,规定电池的电动势等于正、负电极的电极电势之差,即E=φ+-φ-式中,E是原电池的电动势。
φ+、φ-分别代表正、负极的电极电势。
根据电极电位的能斯特方程,有Oϕ=-RT/ZF·ln(αϕ+还原/α氧化)Oϕ=-RT/ZF·ln(αϕ-还原/α氧化)电池(Ⅰ)Hg|Hg2Cl2(s)|KCl(饱和)‖AgNO3(0.02mol/L)|Ag− 1/2Hg2Cl2 + e-负极反应:Hg + Cl-(饱和)−→正极反应:Ag+ + e-−→− Ag总反应:Hg + Cl-(饱和)+ Ag+ −→−1/2Hg2Cl2 + Ag根据电极电位的能斯特公式,正极银电极的电极电位:φAg/Ag+ = φθAg/Ag+ + 0.05916V lgɑAg+其中φθAg/Ag+ = 0.799 - 0.00097(t-25)又因AgNO3 浓度很稀,ɑAg+ ≈ [Ag+] = 0.02负极饱和甘汞电极电位因其氯离子浓度在一定温度下是个定值,故其电极电位只与温度有关,其关系式:φ饱和甘汞 = 0.2415 - 0.00065(t–25)而电池电动势 E = φ+ - φ-;可以算出该电池电动势的理论值。
原电池电动势的测定实验报告2(完整版)
报告编号:YT-FS-4615-12原电池电动势的测定实验报告2(完整版)After Completing The T ask According To The Original Plan, A Report Will Be Formed T o Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas.互惠互利共同繁荣Mutual Benefit And Common Prosperity原电池电动势的测定实验报告2(完整版)备注:该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告,并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。
文档可根据实际情况进行修改和使用。
一、实验目的和要求用补偿法测量原电池电动势,并用数学方法分析二、实验原理:补偿法测电源电动势的原理:必须严格控制电流在接近于零的情况下来测定电池的电动势,因为有电流通过电极时,极化作用的存在将无法测得可逆电动势。
为此,可用一个方向相反但数值相同的电动势对抗待测电池的电动势,使电路中没有电流通过,这时测得的两级的电势差就等于该电池的电动势E。
如图所示,电位差计就是根据补偿法原理设计的,它由工作电流回路、标准回路和测量电极回路组成。
①工作电流电路:首先调节可变电阻RP,使均匀划线AB上有一定的电势降。
②标准回路:将变换开关SW合向Es,对工作电流进行标定。
借助调节Rp使得IG=0来实现Es=UCA。
③测量回路:SW扳回Ex,调节电势测量旋钮,直到IG=0。
读出Ex。
UJ-25高电势直流电位差计:1、转换开关旋钮:相当于上图中SW,指在N处,即SW接通EN,指在X1,即接通未知电池EX。
2、电计按钮:原理图中的K。
3、工作电流调节旋钮:粗、中、细、微旋钮相当于原理图中的可变电阻RP。
大学物理化学实验报告-原电池电动势的测定
物理化学实验报告院系化学化工学院班级化学061学号13姓名沈建明实验名称:原电池电动势的测定日期2009.03.26 同组者姓名史黄亮室温16.84℃气压101.7 kPa成绩一、目的和要求1.学会一些电极的制备和处理方法;2.掌握对消法测定电池电动势及电极电势的原理和方法;3.熟悉数字式电子电位差计的工作原理和正确的使用方法。
二、基本原理测定电池电动势必须要求电池反应本身是可逆的,即电池必须在可逆的情况下工作,此时只允许有无限小的电流通过电池。
因此根据对消法原理(在外电路上加一个方向相反而电动势几乎相等的电池)设计了一种电位差计,以满足测量工作的需要。
T温度下的电极电势ψT=ψTθ-(RT/2F)*ln(1/a);—a= r±*m (r±参见附录表V-5-30)ψTθ=ψ298θ+α(T-298)+0.5β(T-298)^2—α,β为电池电极的温度系数:铜电极(Cu2+/Cu),α=-0.000016 V/K,β=0锌电极[Zn2+/Zn(Hg)],α=0.0001 V/K,β=0.62*10-6 V/K三、仪器、试剂SDC-Ⅱ数字电位差综合测试仪、YJ56电镀仪毫安表、饱和甘汞电极、U型玻璃管等;0.1000mol/L CuSO4溶液、0.0100mol/L CuSO4溶液、0.1000mol/L ZnSO4溶液、Hg2Cl2溶液、饱和KCl溶液、琼脂、氯化钾(A.R.)、铜片、锌片等。
四、实验步骤㈠、电极制备Ⅰ. 铜电极①取2片铜片,用沙皮纸将其表面打磨干净,再放入稀硝酸溶液中处理片刻,用蒸馏水冲洗干净;②将处理后的铜片放入电镀液(0.1000mol/L CuSO4溶液)中,与电源的负极相连,电源的正极与另一片铜片相连,回路中连有一只毫安表,调节电镀装置使毫安表的读数为40左右,电镀约1h;Ⅱ. 锌电极①取一片锌片,用沙皮纸将其表面的氧化物打磨去除,放入稀硫酸溶液中片刻,使其表面氧化物进一步反应完全;②用蒸馏水冲洗锌片后,将其放入Hg2Cl2溶液约6秒钟,使其表面汞齐化;③取出后再用蒸馏水淋洗,用纸吸干表面的水,放入0.1000 mol/L ZnSO4溶液中备用;㈡、制盐桥①在100ml烧杯中加入适量蒸馏水,用电磁炉煮沸;②称取12g琼脂和20g纯KCl,加入沸水中③待固体完全溶解至溶液成浆糊状时,用胶头滴管将液体注入U型玻璃管中,注满且没有气泡;④冷却后即为盐桥;㈢、测定各组电池的电动势a.(-) Zn|ZnSO4(0.1000mol/L)‖KCl(饱和)|Hg2Cl2|Hg (+)b.(-) Zn|ZnSO4(0.1000mol/L)‖KCl(饱和)|AgCl|Ag (+)c.(-) Hg|Hg2Cl2|KCl(饱和) ‖CuSO4(0.1000mol/L) |C u (+)d.(-) Ag|AgCl|KCl(饱和) ‖CuSO4(0.1000mol/L) |Cu (+)e.(-) Zn|ZnSO4(0.1000mol/L)‖CuSO4(0.1000mol/L) |Cu (+)f.(-) Cu|CuSO4(0.0100mol/L)‖CuSO4(0.1000mol/L) |Cu (+)①打开数字式电位差计的电源,打到内标档,各旋钮打至0处,按下归零按钮;②切换到测量档,将以上电池的正负极对应数字式电位差计的正负极连接好;③调整各旋钮,使右侧显示值为零(有时需要等待片刻至数值稳定),此时左侧显示的数值即被测电池的电动势;④依次测定6组电池的电动势并记录下数据。
原电池电动势的测定实验报告.doc
原电池电动势的测定实验报告原电池电动势的测定实验报告1实验目的1.掌握可逆电池电动势的测量原理和电位差计的操作技术2.学会几种电极和盐桥的制备方法3.学会测定原电池电动势并计算相关的电极电势实验原理凡是能使化学能转变为电能的装置都称之为电池(或原电池)。
可逆电池应满足如下条件:(1)电池反应可逆,亦即电池电极反应可逆;(2)电池中不允许存在任何不可逆的液接界;(3)电池必须在可逆的情况下工作,即充放电过程必须在平衡态下进行,即测量时通过电池的电流应为无限小。
因此在制备可逆电池、测定可逆电池的电动势时应符合上述条件,在精确度不高的测量中,用正负离子迁移数比较接近的盐类构成"盐桥"来消除液接电位;用电位差计测量电动势可满足通过电池电流为无限小的条件。
电位差计测定电动势的原理称为对消法,可使测定时流过电池的电流接近无限小,从而可以准确地测定电池的电动势。
可逆电池的电动势可看作正、负两个电极的电势之差。
设正极电势为 φ+,负极电势为 φ-,则电池电动势 E = φ+ - φ- 。
电极电势的绝对值无法测定,手册上所列的电极电势均为相对电极电势,即以标准氢电极作为标准,规定其电极电势为零。
将标准氢电极与待测电极组成电池,所测电池电动势就是待测电极的电极电势。
由于氢电极使用不便,常用另外一些易制备、电极电势稳定的电极作为参比电极。
常用的参比电极有甘汞电极、银-氯化银电极等。
这些电极与标准氢电极比较而得的电势已精确测出,具体的电极电位可参考相关文献资料。
以饱和甘汞电极与铜/硫酸铜电极或锌/硫酸锌电极组成电池,测定电池的电动势,根据甘汞电极的电极电势,可推得这两个电极的电极电势。
仪器和试剂SDC-II型数字式电子电位差计,铜电极,锌电极,饱和甘汞电极,0.1 mol?L-1 CuSO4 溶液,0.1 mol?L-1 ZnSO4 溶液,饱和 KCl 溶液。
物理化学实验原电池电动势的测定
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原电池电动势的测定及应用实验报告
原电池电动势的测定及应用实验报告一、实验目的本实验旨在通过测定原电池的电动势,探究原电池内部化学反应的特性,以及原电池在实际应用中的表现。
通过本实验,能够深入了解电化学领域的知识,为日后的学习和科研打下坚实的基础。
二、实验原理1. 原电池的电动势在实验中,我们将使用铜离子和锌离子构成的原电池作为研究对象。
铜离子在还原反应中接受电子,锌离子在氧化反应中释放电子,从而构成了原电池的电化学反应。
根据纳塔尔方程,可以得到原电池的标准电动势公式如下:E°cell = E°cathode - E°anode其中E°cell表示原电池的标准电动势,E°cathode表示还原反应的标准电势,E°anode表示氧化反应的标准电势。
通过测定原电池的电动势,可以推断出原电池内部化学反应的趋势和特性。
2. 库仑定律根据库仑定律,原电池电动势与反应物浓度的关系可以表示为:Ecell = E°cell - (RT/nF) * lnQ其中Ecell表示原电池的电动势,E°cell表示标准电动势,R表示气体常数,T表示温度,n表示电子转移数,F表示法拉第常数,Q表示反应物的活度积。
通过测定不同反应物浓度下的电动势变化,可以验证库仑定律的成立。
三、实验材料和设备1. 铜离子和锌离子构成的原电池2. 电位计3. 导线4. 盐桥5. 反应物浓度变化实验所需的试剂四、实验步骤1. 将原电池连接至电位计,并记录下初始电动势。
2. 分别测定不同反应物浓度下的电动势,记录实验数据。
3. 根据实验数据,绘制原电池电动势与反应物浓度的关系图。
4. 分析实验结果,总结实验结论。
五、实验结果与分析我们在实验中测定了铜离子和锌离子构成的原电池在不同反应物浓度下的电动势变化情况。
通过实验数据的分析,我们得出了如下结论:1. 随着反应物浓度的变化,原电池的电动势呈现出明显的变化趋势,符合库仑定律的规律。
原电池电动势的测定与应用物化实验报告
原电池电动势的测定及热力学函数的测定一、实验目的1) 掌握电位差计的测量原理和测量电池电动势的方法;2) 掌握电动势法测定化学反应热力学函数变化值的有关原理和方法; 3) 加深对可逆电池,可逆电极、盐桥等概念的理解; 4) 了解可逆电池电动势测定的应用;5) 根据可逆热力学体系的要求设计可逆电池,测定其在不同温度下的电动势值,计算电池反应的热力学函数△G 、△S 、△H 。
二、实验原理1.用对消法测定原电池电动势:原电池电动势不能能用伏特计直接测量,因为电池与伏特计连接后有电流通过,就会在电极上发生生极化,结果使电极偏离平衡状态。
另外,电池本身有内阻,所以伏特计测得的只是不可逆电池的端电压。
而测量可逆电池的电动势,只能在无电流通过电池的情况下进行,因此,采用对消法。
对消法是在待测电池上并联一个大小相等、方向相反的外加电源,这样待测电池中没有电流通过,外加电源的大小即等于待测电池的电动势。
2.电池电动势测定原理:Hg | Hg 2Cl 2(s) | KCl( 饱和 ) | | AgNO 3 (0.02 mol/L) | Ag 根据电极电位的能斯特公式,正极银电极的电极电位:其中)25(00097.0799.0Ag /Ag --=+t οϕ;而+++-=Ag Ag /Ag Ag /Ag 1lna F RT οϕϕ 负极饱和甘汞电极电位因其氯离子浓度在一定温度下是个定值,故其电极电位只与温度有关,其关系式: φ饱和甘汞 = 0.2415 - 0.00065(t – 25)而电池电动势 饱和甘汞理论—ϕϕ+=Ag /Ag E ;可以算出该电池电动势的理论值。
与测定值比较即可。
3.电动势法测定化学反应的△G 、△H 和△S :如果原电池内进行的化学反应是可逆的,且电池在可逆条件下工作,则此电池反应在定温定压下的吉布斯函数变化△G和电池的电动势E有以下关系式:△r G m =-nFE从热力学可知:△H=-nFE+△S4.注意事项:①盐桥的制备不使用:重复测量中须注意盐桥的两端不能对调;②电极不要接反;三、.实验仪器及用品1.实验仪器SDC数字电位差计、饱和甘汞电极、光亮铂电极、银电极、250mL烧杯、20mL烧杯、U形管2.实验试剂0.02mol/L的硝酸银溶液、饱和氯化钾溶液、硝酸钾、琼脂四、实验步骤1.制备盐桥3%琼脂-饱和硝酸钾盐桥的制备方法:在250mL烧杯中,加入100mL蒸馏水和3g琼脂,盖上表面皿,放在石棉网上用小火加热至近沸,继续加热至琼脂完全溶解。
大学物理化学实验报告-原电池电动势的测定(五篇)
大学物理化学实验报告-原电池电动势的测定(五篇)第一篇:大学物理化学实验报告-原电池电动势的测定大学物理化学实验报告-原电池电动势的测定篇一:原电池电动势的测定实验报告_浙江大学(1)实验报告课程名称:大学化学实验p实验类型:中级化学实验实验项目名称:原电池电动势的测定同组学生姓名:无指导老师冷文华一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、实验材料与试剂(必填)四、实验器材与仪器(必填)五、操作方法和实验步骤(必填)六、实验数据记录和处理七、实验结果与分析(必填)八、讨论、心得一、实验目的和要求用补偿法测量原电池电动势,并用数学方法分析二、实验原理:补偿法测电源电动势的原理:必须严格控制电流在接近于零的情况下来测定电池的电动势,因为有电流通过电极时,极化作用的存在将无法测得可逆电动势。
为此,可用一个方向相反但数值相同的电动势对抗待测电池的电动势,使电路中没有电流通过,这时测得的两级的电势差就等于该电池的电动势E。
如图所示,电位差计就是根据补偿法原理设计的,它由工作电流回路、标准回路和测量电极回路组成。
① 工作电流电路:首先调节可变电阻RP,使均匀划线AB上有一定的电势降。
② 标准回路:将变换开关SW合向Es,对工作电流进行标定。
借助调节Rp使得IG=0来实现Es=UCA。
③ 测量回路:SW扳回Ex,调节电势测量旋钮,直到IG=0。
读出Ex。
UJ-25高电势直流电位差计:1、转换开关旋钮:相当于上图中SW,指在N处,即SW接通EN,指在X1,即接通未知电池EX。
2、电计按钮:原理图中的K。
3、工作电流调节旋钮:粗、中、细、微旋钮相当于原理图中的可变电阻RP。
-1-2-3-4-5-64、电势测量旋钮:中间6只旋钮,×10,×10,×10,×10,×10,×10,被测电动势由此示出。
三、仪器与试剂:仪器:电位差计一台,惠斯登标准电池一只,工作电源,饱和甘汞电池一支,银—氯化银电极一支,100mL容量瓶5个,50mL滴定管一支,恒温槽一套,饱和氯化钾盐桥。
原电池电动势的测定实验报告
实验九原电池电动势的测定及运用一.实验目标1.测定Cu-Zn电池的电动势和Cu.Zn电极的电极电势.2.学会几种电极的制备和处理办法.3.控制数字电位差计的测量道理和精确的运用办法.二.实验道理电池由正.负南北极构成.电池在放电进程中,正极起还原反响,负极起氧化反响,电池内部还可以产生其它反响,电池反响是电池中所有反响的总和.电池除可用来供给电能外,还可用它来研讨构成此电池的化学反响的热力学性质.从化学热力学知道,在恒温.恒压.可逆前提下,电池反响有以下关系:9-1);的数量;F为法拉第常数(其数值为;E为电池的电动势.所以测出该电池的电动势E后,进而又可求出其它热力学函数.但必须留意,测定电池电动势时,起首请求电池反响本身是可逆的,可逆电池应知足如下前提:(1)电池反响可逆,亦即电池电极反响可逆;(2)电池中不许可消失任何不成逆的液接界;(3)电池必须在可逆的情形下工作,即充放电进程必须在均衡态下进行,亦即许可经由过程电池的电流为无穷小.是以在制备可逆电池.测定可逆电池的电动势时应相符上述前提,在精确度不高的测量中,经常运用正负离子迁徙数比较接近的盐类构成“盐桥”来清除液接电位.在进行电池电动势测量时,为了使电池反响在接近热力学可逆前提下进行,采取电位计测量.原电池电动势主如果两个电极的电极电势的代数和,如能测定出两个电极的电势,就可盘算得到由它们构成的电池的电动势.由(9-1)式可推导出电池的电动势以及电极电势的表达式.下面以铜-锌电池为例进行剖析.电池暗示式为:符号“|”代表固相(Zn 或Cu.{}2(Zn Zn a +2)2()Cu a e Cu s ++222()(Cu Zn Cu a Zn a +++电池反响的吉布斯自由能变更值为: 22CuZna RT a ++-(9-2)为尺度态时自由能的变更值,纯固体.而在标态时则有:9-3)为电池的尺度电动势.由(9-1)至(9-1)式可得: RT E E nF =-9-4)对于任一电池,其电动势等于两个电极电势之差值,其盘算式为:9-5对铜-锌电池而言2,Cu Cu +2,Zn Zn ϕ+2,Cu Cu+2,Zn Zn +是当a =铜电极和锌电极的尺度电极电势.对于单个离子,其活度是无法测定的,但强电解质的活度与物尔浓度和平均活度系数之间有以下关系:,其数值大小与物资浓度.离子的种类.实验温度等因数有关.在电化学中,电极电势的绝对值至今无法测定,在现实测量中是以某一电极的电极电势作为零尺度,然后将其它的电极(被研讨电极)与它构成电池,测量其间的电动势,则该电动势即为该被测电极的电极电势.被测电极在电池中的正.负极性,可由它与零尺度电极两者的还原电势比较而肯定.平日将氢电极在氢气压力为101325,溶液中氢离子活度为1时的电极电势划定为零伏,即2,H H +=称为尺度氢电极,然后与其它被测电极进行比较.因为氢电极运用便利,经常运用别的一些易制备.电极电势稳固的电极作为参比电极,经常运用的参比电极有甘汞电极.以上所评论辩论的电池是在电池总反响中产生了化学变更,因而被称为化学电池.还有一类电池叫做浓差电池,这种电池在净感化进程中,仅仅是一种物资从高浓度(或高压力)状况向低浓度(或低压力)状况转移,从而产生电动势,而这种电池的尺度电动差电池的一种.电池电动势的测量工作必须在电池可逆前提下进行,必须指出,电极电势的大小,不但与电极种类.,并且与温度有关.由(9-6)式和(9-7)为了比较便利起见,可采取下式求出298K 时的尺度电三.仪器和试剂SDC -Ⅲ电位差计1台; 镀铜溶液;电镀装配1套; 饱和硝酸亚汞(控制运用); 尺度电池1个; 硫酸锌(剖析纯); 饱和甘汞电极1支; 铜.锌电极; 电极管2支; 硫酸铜(剖析纯); 电极架2个;氯化钾(剖析纯).四.实验步调1.电极的制备(1)锌电极:将锌电极在稀硫酸溶液中浸泡少焉,掏出洗净,再概况上即生成一层光明的汞齐,用水冲洗晾干后,.(2)铜电极:将铜电极在,掏出洗净,将铜电极置于电镀烧杯中作为阴极,另取一个经干净处理的铜棒作阳极,进行电镀,电流密度控制在.其电镀装配如图9-1,使铜电极概况有一层平均的新颖铜,. 2.电池组合将饱和KCl 溶液注入50mL 的小烧杯内,制盐桥,再将上面制备的锌电极和铜电极置于小烧杯内,即成Cu -Zn 电池:电池装配如图9-2所示.同法构成下列电池: 3.电动势的测定(1)按照电位差计电路图,接好电动势测量线路.(2)依据尺度电池的温度系数,盘算实验温度下的尺度电池电动势.以此对电位差计进行标定.(3)分离测定以上电池的电动势. 五.数据记载及处理 1.将实验数据列表.Zn 电极铜电极盐桥图9-2 Cu-Zn 电池装配示意图图9-1 制备铜电极的电镀装配瓶号活性炭重(g)肇端浓度(mol/L)均衡浓度(mol/L)吸附量(mol/kg)123450,均衡浓度c及吸附量Ґ(mol• kg-1).盘算成果如上表.由盘算吸附量.3.吸附量对均衡浓度作等温线.Ґ-c图,并求出和常数K.由直线斜率得:=由直线截距得:盘算活性炭的比概况.●成果与评论辩论1.比概况测定与哪些身分有关,为什么?a. 测定固体比概况时所用溶液中溶质的浓度要选择恰当,即初始溶液的浓度以及吸附均衡后的浓度都选择在适合的规模内.既要防止初始浓渡过高导致消失多分子层吸附,又要防止均衡后的浓渡过低使吸附达不到饱和.如次甲基蓝在活性炭上的吸附实验华夏始溶液的浓度为2g·dm-3阁下,均衡溶液的浓度不小于1mg·dm-3.b. 按朗格谬尔吸附等温线的请求,溶液吸附必须在等温前提下进行,使盛有样品的三角瓶置于恒温器中振荡,使之达到均衡.本实验是在空气浴中将盛有样品的三角瓶置于振荡器上振荡.实验进程中温度会有变更,如许会影响测定成果.2.因为实验酸碱滴定进程中,滴定的体积压在必定的误差,所以导致实验成果1和3瓶所测得成果消失误差,故在酸碱滴定中须要操纵规范,使实验成果更精准.六.留意事项1.制备电极时,防止将正负极接错,并严厉控制电镀电流.2.甘汞电极运用时请将电极帽取下,用完后用氯化钾溶液浸泡.七.思虑题1.电位差计.尺度电池各有什么感化?若何呵护及精确运用?2.参比电极应具备什么前提?它有什么功用?3.若电池的极性接反了有什么效果?附录SDC-Ⅲ数字电位差计一.SDC-Ⅲ数字电位差计的特色一体设计:将UJ系列电位差计.光电检流计.尺度电池等集成一体,体积小,重量轻,便于携带.数字显示:电位差值七位显示,数值直不雅清楚.精确靠得住.表里基准:即可运用内部基准进行测量,又可外接尺度作基准进行测量,运用便利灵巧.误差较小:保存电位差计测量功效,真实表现电位差计对检测误差渺小的优势.机能靠得住:电路采取对称漂移抵消道理,战胜了元器件的温漂和时漂,进步测量的精确度.二.运用前提电源:~220V±10%;50Hz情形:温度-10℃~40℃;湿度≤85%三.运用办法1.开机用电源线将内心后面板的电源插座与~220V电源衔接,打开电源开关(ON),预热15分钟.2.以内标或外标为基准进行测量(1)将被测电动势按“+.-”极性与测量端子对应衔接好.(2)采取“内标”校验时,将“测量选择”至于“内标”地位,将100位旋置于1,其余旋钮和抵偿旋钮逆时针旋到底,此时“电位指标”显示为“”,待检零指导数值稳固后,按下“采零”键,此时,检零指导应显示“0000”.(3)采取“外标”校验时,将外标电池的“+.-”极性按极性与“外标”端子接好,将“测量选择”置于“外标”,调节“100~10-4”和抵偿电位器,使“电位指导”数值与外标电池数值雷同,待“检零指导”数值稳固之后,按下“采零”键,此时“检零指导”为“0000”.(4)仪器用“内标”或“外标”,校验完毕后将被测电动势按“+.-”极性与“测量”端子接好,将“测量选择”置于“测量”,将“抵偿”电位器逆时针旋到底,调节“100~10-4”五个旋钮,使“检零指导”为“-”,且绝对值最小时,再调节抵偿电位器,使“检零指导”为“0000”,此时,“电位指导”数值即为被测电动势的大小.3.关机:起首封闭电源开关(OFF),然后拔下电源线.四.留意事项1.置于通风.湿润.无腐化性气体的场合.2.不宜放置在高温情形,防止接近发烧源如电暖气或炉子等.3.为了包管内心工作正常,请勿打开机盖进行检修,更不许可调剂和改换元件,不然将无法包管内心测量的精确度.4.若波段开关旋纽松动或旋纽指导错位,可打开旋纽盖,用备用呆扳手瞄准槽口拧紧即可.。
物理化学实验电池电动势的测定实验报告
物理化学实验-电池电动势的测定实验报告物理化学实验报告:电池电动势的测定一、实验目的1.学习掌握原电池的工作原理。
2.掌握伏安法测定电池电动势的方法。
3.了解原电池在日常生活和工业中的应用。
二、实验原理电池电动势是电池在断路时两极之间的电位差,是衡量电池性能的重要参数。
通过测定电池电动势,可以了解电池的化学反应动力学和电学性质。
伏安法是一种常用的测定电池电动势的方法,通过测量电池在不同电流下的电压,绘制伏安曲线,从而得出电池的电动势。
三、实验步骤1.准备实验器材:伏特计(电压表)、电流表、原电池、导线、开关、搅拌器等。
2.将电流表和电压表与原电池连接,注意正负极的接法。
3.打开开关,逐渐增大电流,记录不同电流下的电压值。
4.绘制伏安曲线,横坐标为电流,纵坐标为电压。
5.根据伏安曲线得出电池的电动势。
四、实验结果与分析1.数据记录:2.根据数据绘制的伏安曲线图:略3.根据伏安曲线图计算电池电动势:根据伏安曲线的斜率,可以得出电池的电动势E约为_1.6_V。
这一结果符合预期值。
需要注意的是,实际测量的电动势可能受到内阻、温度等因素的影响,因此需要多次测量并取平均值以减小误差。
4.误差分析:在本实验中,可能存在的误差来源包括测量误差、读数误差、导线电阻等。
为了减小误差,可以采取以下措施:使用高精度的电压表和电流表;多次测量并取平均值;选择合适的导线以减小电阻影响。
此外,为了确保实验结果的可靠性,还需要控制实验条件如温度、湿度等,以避免对实验结果产生不良影响。
5.结果讨论:通过本实验,我们成功地测得了原电池的电动势。
实验结果表明,随着电流的增加,电压逐渐降低。
这一现象符合欧姆定律和能斯特方程的预测结果。
此外,通过比较不同电流下的伏安曲线,可以发现电流对电动势的影响较大。
在实际应用中,原电池的电动势往往决定着电子设备的性能和效率,因此对电池电动势的准确测定至关重要。
本实验不仅加深了我们对原电池工作原理的理解,还为我们提供了测定电池性能的新方法。
原电池电动势的测定及应用实验报告
原电池电动势的测定及应用实验报告【知识文章】浅谈原电池电动势的测定及应用1. 引言原电池电动势作为控制与推动电子流动的重要物理量,在科学研究和工程应用中发挥着重要的作用。
本文将通过对原电池电动势的测定及应用实验的探讨,为读者深入了解和掌握原电池电动势的概念和实际应用提供指导。
2. 原电池电动势的概念与测定方法2.1 原电池电动势的概念原电池电动势指的是不经外力推动时,在电池两端的电压差。
它通常用电压单位伏特(V)来表示。
原电池电动势源自于化学反应,并通过离子流动来提供电子流动的动力。
2.2 原电池电动势的测定方法(1)开路电压法:即电池处于断路状态,利用电压计直接测量电池的开路电压,即可得到原电池电动势。
(2)闭路电压法:即电池处于闭路状态,利用电压计测量电池两端的电压差,即可得到原电池电动势。
3. 原电池电动势的应用实验报告3.1 实验目的通过实验测定各种原电池的电动势,了解不同原电池的性能差异,并探究其应用领域。
3.2 实验仪器(1)电压计:用于测量电池的电压差。
(2)原电池:可选择锌铜电池、铅酸电池等不同类型的电池。
3.3 实验步骤(1)准备实验所需仪器和电池。
(2)将电压计的两个电极分别连接到原电池的两端。
(3)记录电压计示数,即可得到原电池的电动势。
3.4 实验结果与分析通过进行实验测定,我们得到不同类型原电池的电动势数据,并对比分析不同原电池的性能差异。
锌铜电池的电动势相对较低,适用于低功率电子设备;而铅酸电池的电动势相对较高,适用于高功率应用,如汽车起动。
4. 原电池电动势的应用领域原电池电动势作为推动电子流动的动力,广泛应用于各个领域。
以下是几个常见的应用领域:4.1 电子设备领域:原电池电动势可用于供电电路,如手机、手提电脑等电子设备。
4.2 交通运输领域:原电池电动势可用于汽车、电动车、轮船等交通工具的动力来源。
4.3 能源存储领域:原电池电动势可用于储能系统,如太阳能储能、风能储能等。
工作报告-大学物理化学实验报告-原电池电动势的测定 精品 精品 精品
大学物理化学实验报告-原电池电动势的测定篇一:原电池电动势的测定实验报告_浙江大学(1)实验报告课程名称:大学化学实验实验类型:中级化学实验实验项目名称:原电池电动势的测定同组学生姓名:无指导老师冷文华一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、实验材料与试剂(必填)四、实验器材与仪器(必填)五、操作方法和实验步骤(必填)六、实验数据记录和处理七、实验结果与分析(必填)八、讨论、心得一、实验目的和要求用补偿法测量原电池电动势,并用数学方法分析二、实验原理:补偿法测电源电动势的原理:必须严格控制电流在接近于零的情况下来测定电池的电动势,因为有电流通过电极时,极化作用的存在将无法测得可逆电动势。
为此,可用一个方向相反但数值相同的电动势对抗待测电池的电动势,使电路中没有电流通过,这时测得的两级的电势差就等于该电池的电动势。
如图所示,电位差计就是根据补偿法原理设计的,它由工作电流回路、标准回路和测量电极回路组成。
①工作电流电路:首先调节可变电阻,使均匀划线上有一定的电势降。
②标准回路:将变换开关合向,对工作电流进行标定。
借助调节使得=0来实现=。
③测量回路:扳回,调节电势测量旋钮,直到=0。
读出。
-25高电势直流电位差计:1、转换开关旋钮:相当于上图中,指在处,即接通,指在1,即接通未知电池。
2、电计按钮:原理图中的。
3、工作电流调节旋钮:粗、中、细、微旋钮相当于原理图中的可变电阻。
-1-2-3-4-5-64、电势测量旋钮:中间6只旋钮,×10,×10,×10,×10,×10,×10,被测电动势由此示出。
三、仪器与试剂:仪器:电位差计一台,惠斯登标准电池一只,工作电源,饱和甘汞电池一支,银—氯化银电极一支,100容量瓶5个,50滴定管一支,恒温槽一套,饱和氯化钾盐桥。
-1试剂:0200·溶液四、实验步骤:1、配制溶液。
原电池电动势的测定与应用物化实验报告
原电池电动势的测定及热力学函数的测定令狐采学一、实验目的1)掌握电位差计的测量原理和测量电池电动势的方法;2)掌握电动势法测定化学反应热力学函数变化值的有关原理和方法;3)加深对可逆电池,可逆电极、盐桥等概念的理解;4)了解可逆电池电动势测定的应用;5)根据可逆热力学体系的要求设计可逆电池,测定其在不同温度下的电动势值,计算电池反应的热力学函数△G、△S、△H。
二、实验原理1.用对消法测定原电池电动势:原电池电动势不能能用伏特计直接测量,因为电池与伏特计连接后有电流通过,就会在电极上发生生极化,结果使电极偏离平衡状态。
另外,电池本身有内阻,所以伏特计测得的只是不可逆电池的端电压。
而测量可逆电池的电动势,只能在无电流通过电池的情况下进行,因此,采用对消法。
对消法是在待测电池上并联一个大小相等、方向相反的外加电源,这样待测电池中没有电流通过,外加电源的大小即等于待测电池的电动势。
2.电池电动势测定原理:Hg | Hg2Cl2(s) | KCl( 饱和 ) | | AgNO3 (0.02 mol/L) | Ag 根据电极电位的能斯特公式,正极银电极的电极电位:其中)25(00097.0799.0Ag /Ag --=+t ϕ;而+++-=Ag Ag /Ag Ag /Ag 1ln a F RT ϕϕ 负极饱和甘汞电极电位因其氯离子浓度在一定温度下是个定值,故其电极电位只与温度有关,其关系式: φ饱和甘汞 = 0.2415 - 0.00065(t – 25)而电池电动势 饱和甘汞理论—ϕϕ+=Ag /Ag E ;可以算出该电池电动势的理论值。
与测定值比较即可。
3.电动势法测定化学反应的△G、△H 和△S:如果原电池内进行的化学反应是可逆的,且电池在可逆条件下工作,则此电池反应在定温定压下的吉布斯函数变化△G 和电池的电动势E 有以下关系式:△rGm=-nFE从热力学可知:△H=-nFE+△S4.注意事项:①盐桥的制备不使用:重复测量中须注意盐桥的两端不能对调; ②电极不要接反;三、.实验仪器及用品1.实验仪器SDC数字电位差计、饱和甘汞电极、光亮铂电极、银电极、250mL 烧杯、20mL烧杯、U形管2.实验试剂0.02mol/L的硝酸银溶液、饱和氯化钾溶液、硝酸钾、琼脂四、实验步骤1.制备盐桥3%琼脂-饱和硝酸钾盐桥的制备方法:在250mL烧杯中,加入100mL蒸馏水和3g琼脂,盖上表面皿,放在石棉网上用小火加热至近沸,继续加热至琼脂完全溶解。
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大学物理化学实验报告-原电池电动势的测定篇一:原电池电动势的测定实验报告_浙江大学 (1)实验报告课程名称:大学化学实验p实验类型:中级化学实验实验项目名称:原电池电动势的测定同组学生姓名:无指导老师冷文华一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、实验材料与试剂(必填)四、实验器材与仪器(必填)五、操作方法和实验步骤(必填)六、实验数据记录和处理七、实验结果与分析(必填)八、讨论、心得一、实验目的和要求用补偿法测量原电池电动势,并用数学方法分析二、实验原理:补偿法测电源电动势的原理:必须严格控制电流在接近于零的情况下来测定电池的电动势,因为有电流通过电极时,极化作用的存在将无法测得可逆电动势。
为此,可用一个方向相反但数值相同的电动势对抗待测电池的电动势,使电路中没有电流通过,这时测得的两级的电势差就等于该电池的电动势e。
如图所示,电位差计就是根据补偿法原理的,它由工作电流回路、标准回路和测量电极回路组成。
① 工作电流电路:首先调节可变电阻rp,使均匀划线ab上有一定的电势降。
② 标准回路:将变换开关sw合向es,对工作电流进行标定。
借助调节rp 使得ig=0来实现es=uca。
③ 测量回路:sw扳回ex,调节电势测量旋钮,直到ig=0。
读出ex。
uj-25高电势直流电位差计:1、转换开关旋钮:相当于上图中sw,指在n处,即sw接通en,指在x1,即接通未知电池ex。
2、电计按钮:原理图中的k。
3、工作电流调节旋钮:粗、中、细、微旋钮相当于原理图中的可变电阻rp。
-1-2-3-4-5-64、电势测量旋钮:中间6只旋钮,×10,×10,×10,×10,×10,×10,被测电动势由此示出。
三、仪器与试剂:仪器:电位差计一台,惠斯登标准电池一只,工作电源,饱和甘汞电池一支,银—氯化银电极一支,100ml容量瓶5个,50ml滴定管一支,恒温槽一套,饱和氯化钾盐桥。
-1试剂:0.200mol·lkcl溶液四、实验步骤: 1、配制溶液。
-1-1-1-1将0.200 mol·l的kcl溶液分别稀释成0.0100 mol·l,0.0300 mol·l,0.0500 mol·l,0.0700-1-1mol·l,0.0900 mol·l各100ml。
2、根据补偿法原理连接电路,恒温槽恒温至25℃。
3、将转换开关拨至n处,调节工作电流调节旋钮粗。
中、细,依次按下电计旋钮粗、细,直至检流计示数为零。
4、连好待测电池,hg |hg2cl2,kcl(饱和)‖kcl(c)|agcl |ag5、将转换开关拨至x1位置,从大到小旋转测量旋钮,按下电计按钮,直至检流计示数为零为止,6个小窗口的读数即为待测电极的电动势。
-1-1-1-16、改变电极中c依次为0.0100 mol·l,0.0300 mol·l,0.0500 mol·l,0.0700 mol·l,0.0900-1mol·l,测各不同浓度下的电极电势ex。
五、实验数据记录和处理室温15.3℃;大气压102.63kpa;en=1.018791233v饱和甘汞电极的电极电势与温度的关系为e/v=0.2415-7.6*10ˉ?(t/℃-25)=0.2341v0.01000.03000.05000.0700浓度/mol·lˉ1 电动势/v e(clˉ|agcl)lg?clˉ0.09730.3314 -2.00000.07690.3110 -1.52290.06580.29999 -1.30100.05930.2934 -1.15490.09000.05320.2873 -1.0458由外推法可知:?(clˉ|agcl)=0.24v 查得文献值e(cl|agcl)=0.2221v相对偏差er=((0.24-0.2221)/0.2221)×100%=8%六、实验结果与分析r2=0.9984,可见本次实验线性拟合较好。
误差分析:补偿法必须使回路中电流为零,但是电流为零是理想条件,实际过程中难免会有电流通过(调节过程中),所以原电池或多或少会有极化现象,因此存在误差。
所以我们测电压时要动作迅速,时间久了误差会变大。
检流计只需要基本不偏转即可。
θ-1篇二:物理化学实验电动势的测定与应用实验十七:电动势的测定与应用班级:13级化学二班学号:20135051209姓名:郑润田一:实验目的1. 掌握对消法测定电池电动势的的原理及电位差计的使用2. 学会银电极、银—氯化银电极的自制备和盐桥的制备3. 了解可逆电池电动势的应用二:实验原理原电池是由两个“半电池”组成,每一个半电池中有一个电极和相应的溶液组成。
由不同的半电池可以组成各式各样的原电池。
电池反应中,正极起还原作用,负极起氧化作用,而电池反应是电池中两个电极反应的总和,其电动势为组成该电池的两个半电池的电极电位代数和。
若知道一个半电池的电极电位,即可求得其他半电池的电极电位。
但迄今还不能从实验上测得单个半电池的电极电位。
在电化学中,电极电位是以某一电极为标准而求出其他电极的相对值,现在国际上采用的标准电极是标准氢电极,记在αh+=1,ph2=1atm时被氢吸附的铂电极。
由于氢电极使用比较麻烦,因此通常把具有稳定电位的电极,如甘汞电极,银—氯化银电极等作为第二参比电极。
通过对电池电动势的测定,可以求出某些反应的δh,δs,δg等热力学函数,电解质的平均活动系数,难溶盐的溶度积和溶液的ph等数值。
但用电动势的方法求如上的数据,必须是设计成一个可逆的电池,而该电池反应就是所求的反应。
例如用电动势求agcl的ksp,需要设计如下的电池。
hg-hg2cl2 | kcl( 饱和 ) | | agno3 (0.100 mol/l) | ag根据电极电位的能斯特公式,银电极的电极电位:-负极反应:hg + cl-(饱和)? 1/2hg2cl2 + e正极反应:ag+ + e- ? ag总反应:hg + cl-(饱和)+ ag+ ?1/2hg2cl2 + ag根据电极电位的能斯特公式,正极银电极的电极电位:φag/ag+ = φθag/ag+ + 0.05916v lgɑag+其中φθag/ag+ = 0.799 - 0.00097(t-25)又例如通过电动势的测定,求溶液的ph,可设计如下电池:hg -hg2cl2 | kcl( 饱和 ) | | 饱和有醌氢醌的未知ph溶液 |pt 醌氢醌是一种暗褐色晶体,在水中溶解度很小,在水溶液中依下式部分溶解。
c6h4o2·c6h4(oh)2(醌氢醌)== c6h4o2(醌)+c6h4(oh)2(氢醌)在酸性溶液中,对苯二酚解离度极小,因此醌与对苯二酚的活度可以认为相同,即α醌=α氢醌。
醌氢醌电极的制备很简单,只需待测ph值溶液以醌氢醌饱和,浸入惰性电极(铂电极)中即可。
醌氢醌电极作为还原电极时,电极反应是c6h4o2(醌)+2h+ +2e- →c6h4(oh)2(氢醌)其电动势为:φ醌氢醌=φθ醌氢醌–rt/f·ln 1/αh+ =φθ醌氢醌-2.303rt/f ·ph通过实验测得电池的电动势,就可以计算出溶液的ph值。
用对消法测定原电池电动势原电池电动势不能能用伏特计直接测量,因为电池与伏特计连接后有电流通过,就会在电极上发生生极化,结果使电极偏离平衡状态。
另外,电池本身有内阻,所以伏特计测得的只是不可逆电池的端电压。
采用对消法(又叫补偿法)可在无电流(或极小电流)通过电池的情况下准确测定电池的电动势。
对消法原理是在待测电池上并联一个大小相等、方向相反的外加电势差,这样待测电池中没有电流通过,外加电势差的大小即等于待测电池的电动势。
三:仪器与药品1. 仪器em—30数字式电子电位差计 1台银电极 1支铂电极 1个小烧杯 2个直流辐射式检流计1台饱和甘共电极1支导线2条盐桥 4根2. 药品hcl(0.100mol/ml) hcl(1mol/ml)agno3(0.100mol/ml)未知ph溶液kcl(饱和溶液)醌氢醌四:实验步骤本实验测定如下两个电池的电动势①hg-hg2cl2 | kcl( 饱和 ) | | agno3 (0.100 mol/l) | ag②hg -hg2cl2 | kcl( 饱和 ) | | 饱和有醌氢醌的未知ph溶液 |pt1.银电极的制备将铂丝电极放在浓hno3中浸泡15分钟,取出用蒸馏水冲洗,如表面仍不干净,用细晶相砂纸打磨光亮,再用蒸馏水冲洗干净插入盛0.1mol·dm-3agno3溶液的小烧杯中,按图7-1接好线路,调节可变电阻,使电流在3ma、直流稳压源电压控制在6v镀20分钟。
取出后用0.1 mol·dm-3的hno3溶液冲洗,用滤纸吸干,并迅速放入盛有0.1000magno3+0.1 mhno3溶液的半电池管中(如图7-2)2.制备盐桥:为了消除液接电位,必须使用盐桥。
参见附录的方法,制备kno3盐桥和kcl 盐桥。
分别放入饱和的kno3溶液和kcl溶液中待用。
3.测量电池的电动势:测量可逆电池的电动势不能直接用伏特计来测量。
因为电池与伏特计相接后,整个线路便有电流通过,此时电池内部由于存在内电阻而产生某一电位降,并在电池两极发生化学反应,溶液浓度发生变化,电动势数据不稳定。
所以要准确测定电池的电动势,只有在电流无限小的情况下进行,所采用的对消法就是根据这个要求设计的。
图7-3为对消法测量电池电动势的原理图。
回路是由稳压电源、可变电阻和电位差过回路的电流为某一定值。
在电位差计的滑线电阻上产生确定的电位降,其数值由己知电动计组成。
稳压电源为工作电源,其输出电压必须大于待测电池的电动势。
调节可变电阻使流(1) 组装电池:将上述制备的银电极与实验室提供的ag-agcl|cl-(1.000mkcl)参比电极组成电池,ag-agcl|cl-(1.000m)║agno3(0.1000m)|ag。
根据理论计算确定电极电位的高低与电极的正负,将其置于恒温槽中,将自制的kno3盐桥横插在两半电池管的小口上,注意两半电池管中溶液一定要与盐桥底端相接。
(2) 电池电动势测量:em—30 数字式电子电位差计a、①校准零点,功能键选择“外标”位置,“外标”接口短接,电动势档拨到电动势指示为零,按校准按钮,平衡指示即为零。
②标准电池(或仪器自带基准)接在“外标”位置,将电动势档拨到电动势指示为标准电池的电势值,按校准按钮,平衡指示即为零。
b、测量待测电池的电动势方法:功能选择拨至“测量”位置,链接待测电池至“测量”,调节电动势拨档直到平衡指示接近于零,稳定时读数为所测电动势4、测量电池的电动势:(1)连接好电路,根据接线柱的正负极和相对应的颜色,链接时由于测量存在着误差,每次测量需要重新的矫正误差,选择“外标”档位,连接线接入矫正的孔径。