电动势的测定及其应用
电动势的测定及其应用 (2)
电动势的测定及其应用引言电动势（EMF，Electromotive Force）是指电源对电荷单位正电荷做正功的能力。
电动势的测定及其应用是电工学和电子技术领域的重要内容之一。
本文将介绍电动势的测定方法，并探讨其在科学实验和工程应用中的具体应用。
电动势的测定方法1. 霍尔效应法测定电动势霍尔效应法是一种常用的测量电动势的方法。
它利用了材料中电荷运动所产生的磁场与外加磁场的相互作用的原理。
通过测量霍尔电压（Hall Voltage）来间接测量电动势，并据此推导出电动势的大小。
霍尔效应法的优点是精度高、灵敏度大，适用于对电动势进行精确测量的场合。
2. 混合桥法测定电动势混合桥法是一种利用电桥的平衡条件对电动势进行测定的方法。
通过对一个已知电动势和一个待测电动势进行混合，使得电桥平衡，从而测出待测电动势的大小。
混合桥法的优点是简单易行、测量精度较高。
它广泛应用于工程实验和科学研究中。
3. 光电效应法测定电动势光电效应法是利用光电材料的光电效应来测定电动势的方法。
当光照射到光电材料表面时，光电材料中的电子会被激发出来，形成电流。
通过测量光电材料所产生的电流大小，可以间接测量出电动势的大小。
光电效应法的优点是非接触式测量方式，适用于对电动势进行在线测量的场合。
电动势的应用1. 科学实验中的应用电动势在科学实验中有着广泛的应用。
它常用于测量电池的电动势大小，进而评估电池的性能。
此外，在电化学研究中，电动势也被用于测量电化学反应中的电子转移能力，从而推断反应速率和反应机理。
2. 工程应用中的应用电动势在工程应用中也有着重要的应用价值。
例如，在能量转换装置中，如发电机和电动机中，电动势是关键参数之一。
它们的设计和优化都需要对电动势进行准确测量和分析。
此外，电动势还被广泛应用于传感器技术中，用于测量和控制各种物理量，如温度、压力、光强等。
结论电动势的测定和应用是电工学和电子技术领域的重要内容。
通过合适的测量方法，我们可以准确地测定电动势的大小。
电池电动势的测定及应用实验报告
电池电动势的测定及应用实验报告电池电动势的测定及应用实验报告引言电池是我们日常生活中不可或缺的能源供应装置，它的电动势是衡量电池性能的重要指标。
本实验旨在通过测定电池的电动势，了解电池的工作原理，并探索电池在实际应用中的一些可能性。
实验方法1. 实验仪器与材料本实验使用的仪器有：直流电压表、电流表、可变电阻箱、导线等。
材料包括：干电池、铜片、锌片等。
2. 实验步骤（1）将干电池的正极与铜片连接，负极与锌片连接，形成一个闭合电路。
（2）将直流电压表的正极与铜片连接，负极与锌片连接，测量电池的电动势。
（3）通过调节可变电阻箱的电阻，改变电路中的电流强度，记录电压和电流的变化。
（4）根据测得的数据，绘制电压与电流的关系曲线。
实验结果通过实验，我们得到了以下数据：电流（A） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5电压（V） 1.5 1.3 1.1 0.9 0.7根据实验数据，我们可以绘制出电压与电流的关系曲线。
从图中可以看出，电压随着电流的增大而逐渐降低，呈现出线性的负相关关系。
讨论与分析1. 电池的内阻根据欧姆定律，我们可以通过实验数据计算出电池的内阻。
内阻的大小会影响电池的电动势稳定性和输出能力。
通过实验计算，我们得到电池的内阻为0.8欧姆。
2. 电池的工作原理电池是通过化学反应将化学能转化为电能的装置。
在干电池中，锌片发生氧化反应，释放出电子，形成负极；铜片则接受电子，发生还原反应，形成正极。
这种化学反应产生的电子流动就是电池的电流。
3. 电池的应用电池作为一种便携式能源装置，广泛应用于日常生活和工业领域。
它可以为各种电子设备提供电力，如手机、手提电脑、闹钟等。
此外，电池还可以用于储能系统，如太阳能电池板储存太阳能，以备不时之需。
结论通过本次实验，我们成功测定了电池的电动势，并了解了电池的工作原理。
通过分析实验数据，我们得出了电压与电流之间的关系，并计算出了电池的内阻。
电池作为一种重要的能源装置，具有广泛的应用前景。
电动势的测定及其应用(完成)
电动势的测定及其应用班级：学号：姓名：成绩：一、实验目的1.掌握对消法测定电池电动势的原理和操作步骤。
2.学会使用电位差计。
二、实验原理1.电池电动势不能直接用伏特计来测量，因为当伏特计与待测电阻接通后，整个线路上便有电流通过，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，电动势数值不稳定。
所以要准确测定电池的电动势，只有在无电流通过的情况下进行，对消法就是根据这个要求设计的。
2.其次，对消法必须应用于可逆电池。
因此需要用盐桥消除移接电位，使电势可逆。
3.对消法原理示意图：图一图二有盐桥的双液电池Esc =U1=KR1；E x=U2=KR2→12RR=scxEE图中Ew 为工作电池，Esc为标准电池，E x为待测电池的电动势。
调节可变电阻R，可使G中无电流通过。
三、仪器与药品仪器：UJ-25型电位差计、稳压直流电源、毫安表、韦斯顿标准电池、导线2根、盐桥2个、小烧杯4个、铂电极、银电极、饱和甘汞电极药品：HCl溶液、饱和KCl溶液、AgNO3溶液、未知PH溶液、醌氢醌（溶于盐酸）四、实验内容及步骤内容：测定如下两个电池的电动势：1.电池一Hg-HgCl2︱饱和KCl溶液‖AgNO3(0.1mol/L)︱Ag2.电池二Hg-HgCl2︱饱和KCl溶液‖饱和有醌氢醌的未知PH溶液︱Pt步骤：电动势的测定1.矫正电位计：先将功能选择开关扳到“外标”档。
再将电位计的正负极短接，按“校准”归零。
最后将外标正极与基准正极，外标负极与基准负极接，调数字至基准数（每台仪器都不同），按校准键归零。
2.按图二组成两个电池。
3.将标准电池和待测电池分别接入电位差计上。
在测标准电池是电位差计的正极连接Ag电极，在测待测电极时电位计的正极连接Pt电极。
4.测定电动势:将功能选择开关扳到“测量”档。
把标准电池正确接入电位差计上，从大到小从左到右旋转六个电势测量旋钮，直到调至检流计示数为零为止。
电动势的测定与应用
电动势的测定与应用电动势是电磁学中一个重要的物理量，它反映了电场中单位正电荷移动的势能。
电动势的测定对于理解电路的电压行为、能量转换和应用等方面具有重要意义。
本文将介绍电动势测定的基本原理和方法，以及其在电路、能源和通信等领域的应用。
一、电动势测定的基本原理电动势是由电源或其他带电体产生的，它的大小等于单位时间内通过电路的电荷数和电场力的乘积。
在静电场中，电动势与电场强度和电荷的运动有关。
根据法拉第电磁感应定律，改变磁场可以产生电动势。
在电路中，电动势通常由电源提供。
电源是一种可以将其他形式的能量转换为电能的装置。
例如，化学电池可以将化学能转换为电能，而发电机则可以将机械能转换为电能。
这些电源的电动势大小取决于其内部结构和化学反应等特性。
二、电动势的测定方法电动势的测定通常使用电压表进行。
电压表是一种可以测量电路中两点之间电压的仪器。
在测量过程中，将电压表并联在电路中的两点之间，测得的电压即为这两点之间的电势差。
为了确保测量的准确性，应尽可能减小测量过程中的误差，如电表内阻的影响、线路中的电阻等。
因此，需要对测量数据进行校正和修正。
除了使用电压表外，还可以使用电位差计进行电动势的测定。
电位差计是一种利用电磁感应原理制作的仪器，可以精确测量电池的电动势。
其优点是精度高、测量范围广，适用于科学研究。
三、电动势的应用1.电路设计：电动势是电路设计的重要参数之一。
在设计电路时，需要考虑电源的电动势大小以及电路中的电阻、电容和电感等元件对电路性能的影响。
通过合理选择元件和电源，可以实现电路的稳定运行和能量的高效利用。
2.能源转换：电动势在能源转换过程中起着关键作用。
例如，在太阳能电池中，光能通过光电效应转换成电能；在风力发电中，风能通过风力发电机转换成电能。
这些能源转换过程都离不开电动势的作用。
3.通信技术：电动势在通信技术中也有着广泛的应用。
例如，在无线电通信中，发送端将音频或视频信号转换为电信号，通过天线辐射出去；接收端通过天线接收信号并将其转换为音频或视频信号。
电动势的测定及其应用
实验十七电池电动势的测定及其应用一、实验目的1.通过实验加深对可逆电池、可逆电极概念的理解。
2.掌握对消法测定电池电动势的原理及电位差计的使用。
3.学会银电极、银−氧化电极的制备和盐桥的制备。
二、实验原理化学电池是由两个“半电池”，即正负电极放在相应的电解质溶液中组成的。
由不同的这样的电极可以组成若干个原电池。
在电池反应过程中正极上起还原反应，负极上起氧化反应，而电池反应是这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的代数和（常用盐桥来降低液接电位）。
若已知一个半电池的电极电位，通过测量这个电池电动势就可算出另外一个半电池的电极电位。
在电化学中，电极电位是以一电极为标准而求出其他电极的相对值。
人们常把具有稳定电位的电极（如甘汞电极、银—氯化银电极）作为参比电极。
通过对电池电动势的测量可求算某些反应的∆H，∆S，∆G等热力学函数，电解质的平均活度系数，难溶盐的活度积和溶液的pH等物理化学参数。
但用电动势的方法求如上数据时，必须是能够设计成一个可逆电池，该电池所构成的反应应该是所求的化学反应。
例如：通过电动势的测定，求溶液的pH，可设计如下电池：Hg－Hg2Cl2∣饱和KCl溶液║饱和含有醌氢醌的未知pH溶液│Pt该电池的正极反应为：C6H6O2+2H+＋2e−→C6H6(OH)2其电极电位为：因为：所以：测量电池的电动势要在接近热力学可逆的条件下进行，即在无电流通过的情况下，不能用伏特计直接测量。
可逆电池的电动势可用对消法测定（当加大电压时，G电流趋近于0；当G=0时，U=E）。
因为当伏特计与电池接通后，必定有适量的电流通过才能使伏特计显示，这样电池中就会发生化学反应，溶液的浓度不断改变，因而电动势也不断改变，这时电池便不图1.对消法原理示意图再是可逆电池。
另外，电池本身有电阻，用伏特计所量出的只是两电极间的电势差而不是可逆电池的电动势。
所以测量可逆电池的电动势，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（电路如图1所示），基本可以达到这一要求。
物理化学实验报告电动势的测定与应用
物理化学实验报告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Α=1，P H2=1atm时被氢H+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K，需要设计如下的电池。
spHg-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。
电动势的测定及应用
宁波工程学院物理化学实验报告实验名称 电动势的测定及应用一.实验目的1.通过实验加深对可逆电池、可逆电极、盐桥等概念的理解。
2.掌握对消法测定电池电动势的原理及电位差计的使用方法。
3.通过电池Ag | AgNO 3(b 1) || KCl(b 2) | Ag-AgCl |Ag 的电动势求AgCl 的Ksp 。
4.了解标准电池的使用和不同盐桥的使用条件。
二.实验原理1.可逆电池的电动势：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之差就等于该可逆电极电势。
规定电池的电动势等于正负电极的电极电势之差，即：E=ψ+－ψ-可逆电池必须具备的条件为：（1）反应可逆。
（2）能量可逆。
（3）电池中所进行的其它过程可逆。
测量可逆电池的电动势不能直接用伏特计来测量，采用的对消法。
2.对消法测定原电池电动势原理：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，外加电动势的大小即等于待测电池的电动势。
Ew-工作电源；E N -标准电池；Ex-待测电池；R-调节电阻；Rx-待测电池电动势补偿电阻；R N -标准电池电动势补偿电阻；K-转换电键；G-检流计3.电极：（1）标准氢电极：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。
将标准氢电极与待测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。
（2）参比电极：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极电动势已精确测出。
4.电池：电池（1）：（-）Hg(s) | Hg2Cl2(s) | KCl(饱和) || AgNO3(c) | Ag(s) (+)电池（2）：（-）Hg(s)|Hg2Cl2(s)|KCl(饱和)||KCl(c)|AgCl(s),Ag(s) (+)三.实验仪器与药品1、仪器：EM-3C数字式电子电位差计；检流计；标准电极；银电极1支；银-氯化银1支；饱和甘汞电极1支；50ml烧杯2个；导线、滤纸若干。
原电池电动势测定及应用
原电池电动势测定及应用原电池是一种能够将化学能转化为电能的装置。
常见的原电池有干电池、铅酸蓄电池、镉镍蓄电池等。
原电池的电动势是指，在电池内部两个不同电极材料之间，由于电化学反应而产生的电压差。
电动势越大，电池的输出电流和电能就越大，电池的性能也就越好。
本文将介绍原电池电动势的测定方法和其应用。
1. 理论计算法原电池电动势可通过化学反应式计算。
例如，在铅酸蓄电池中，反应式为Pb + PbO2 + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O，化学反应式中所涉及的各元素的标准电极电势都是可以测定的。
因此，可以通过这些标准电极电势，计算出铅酸蓄电池的电动势。
2. 电位差法电位差法是通过将原电池与标准电池相比较，从而测定原电池电动势的一种方法。
假设现在要测量一个铅酸蓄电池的电动势，可以将该电池的电极接到标准氢电极上，并将另一电极与标准铜电极相连。
然后通过电桥法或伏安法测出两电极之间的电位差，从而计算出原电池的电动势。
3. 外施电势法外施电势法是一种直接测量原电池电动势的方法。
首先将原电池的电极接到电阻上，然后将其另一端连接到外部电源的正极上，使得原电池与外部电源并联。
通过调节外部电源的电势差，使得原电池电路中的电流为0，此时外部电源的电势差即为原电池的电动势。
原电池电动势的测定方法可以应用于电池的性能评估、研究和开发。
在电池的生产过程中，需要对电池电动势进行测定，以保证电池的性能能够满足设计要求。
在电池的研究和开发中，电动势的测定可以帮助研究人员评估不同电化学反应条件下的原电池电动势，从而优化电池的性能，提高其效率和能量密度。
在实际应用中，原电池的电动势可以用于驱动电子元件和机械设备等。
例如，在闪光灯中，闪光灯电路中的闪光灯管需要较高的电压来激发气体放电，电动势较高的铅酸蓄电池可以满足这个要求。
在无线传感器网络中，原电池电动势可以用来提供稳定的电源，使得传感器节点能够长时间工作。
总之，原电池电动势的测定和应用可以帮助我们更好地认识和应用电池，从而更好地满足我们的日常和工业生产需求。
电动势的测定及其应用
电动势的测定及其应用
电动势（电压）是指电源（如电池、发电机）在闭合电路中产生的推动电荷移动的力量。
测定电动势可以通过多种方法进行，以下是一些常见的测定电动势的方法：
1. 伏特计法：使用伏特计（电压表）将所测电源的两端连接起来，读取伏特计的示数即可得到电动势的大小。
2. 泡利法：将电源与一个已知电动势的标准电池并联，然后将两个电池的正极和负极连接起来，通过测量电路中的电流大小，利用欧姆定律计算得到待测电源的电动势。
3. 差动法：使用差动伏特计（差动电压表）测量待测电源与一个已知电动势的标准电池的输出电压之差，即可得到待测电源的电动势。
电动势的应用包括：
1. 电池：电池是应用电动势的常见装置。
电池将化学能转化为电能，提供电流给各种电子设备使用。
2. 发电机：发电机将机械能转化为电能，通过磁场与导体的相对运动产生电动势，提供电能供应。
3. 电动机：电动机则是应用电动势的反向过程，将电能转化为机械能，实现各种机械运动。
4. 传感器：一些传感器通过测量电动势的大小，来获得外界参数的信息，如温度传感器、压力传感器等。
5. 燃料电池：燃料电池是一种将燃料的化学能直接转化为电能的装置，通过电化学反应产生电动势，被广泛应用于航空、交通等领域。
总之，电动势的测定及其应用涵盖了许多领域，从电池、发电机到燃料电池和传感器，电动势的概念和应用对现代科技和生活产生了重要影响。
电动势的测定及其应用
电动势的测定及其应用电动势的测定及其应用一．实验目的掌握对消法测定原电池电动势的原理及电位差计的使用；学会铜电极、锌电极的制备；了解可逆电池电动势的应用二．实验原理理论原理原电池由两个“半电池”所组成，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势的代数和。
将锌电极和铜电极组成原电池、将两个铜电极分别插在不同浓度的CuSO4溶液中，可分别测得这两组电池的电池电动势。
以饱和甘汞电极分别与锌电极和铜电极组成原电池，测其电池电动势，可分别得到在某电解质浓度下锌电极和铜电极的电极电势，再由能斯特方程进而得到其标准电极电势。
对消法原理电池电动势不能直接用伏特计测量，因为电池电动势是当电流强度I→0时电池两极间的电势差。
所采用的方法为对消法。
当双向开关向下时与S.C.相通，将C点移至标准电池在测定温度时的电动势值处，调节可调电阻R直到G 中无电流通过，此时AB电阻丝上的电流强度得到校正。
再使双向开关D向上与待测电势电池相通，调节H点至G中无电流通过，电阻AH两端电势即为待测电势电池的电池电动势。
即：Ex＝三．仪器与药品UJ－25直流电位差计直流辐射式检流计稳压直流电源滑线电阻毫安表韦斯顿标准电池甲电池电解池（带盐桥）铜电极锌电极饱和甘汞电极导线铜片砂纸硫酸锌溶液0.1000mol·kg－1 氯化钾（A.R）硫酸铜溶液0.1000mol·kg－1 0.01000mol·kg－1饱和硝酸亚汞稀硫酸溶液稀硝酸溶液镀铜液四．电极制备锌电极制备：先用砂纸擦去锌电极表面上的氧化层，再用稀硫酸溶液浸洗锌电极30秒进一步除去表面上的氧化层，用蒸馏水洗净后，浸入饱和硝酸亚汞溶液中5秒钟，取出后用蒸馏水洗净，插入含0.1000mol·kg－1硫酸锌溶液的电解池中。
（说明：锌电极不能直接使用锌棒。
因为锌棒中不可避免含有其他金属杂质，在溶液中本身会成为微电池，即溶液中的氢离子在锌棒的杂质上放电，锌被氧化。
原电池电动势的测定和应用
原电池电动势的测定和应用原电池电动势的测定和应用引言：原电池电动势是指在没有电流通过时，电池两个极之间的电压差。
它是电池内部的化学反应产生的电势差，也是电池提供电能的基础。
准确测定和充分利用原电池电动势，对于电池的设计和应用具有重要意义。
本文将介绍原电池电动势的测定方法和其在实际应用中的一些典型案例。
一、原电池电动势的测定方法1. 电池伏特计法电池伏特计法是最常用的测定原电池电动势的方法。
具体操作步骤如下：（1）将待测电池与标准电池连接成串联电路；（2）用电压表测量串联电路的总电压；（3）通过改变待测电池与标准电池的连接方式（正负极对换），多次测量总电压；（4）通过计算得到待测电池的电动势。
2. 静态电位法静态电位法是一种利用电位差计测量电动势的方法。
具体操作步骤如下：（1）将待测电池的两个极分别连接到两个电位计的电极上；（2）通过调整电位计的电位差，使得两个电位计的读数相等；（3）记录下电位计的电位差，即为待测电池的电动势。
二、原电池电动势的应用1. 电池选型在进行电池选型时，原电池电动势是一个重要的考虑因素。
不同应用场景对电池的电动势要求不同，如需要提供大电流的应用通常需要较高的电动势，而对于低功耗设备，则可以选择电动势较低的电池。
因此，准确测定原电池电动势可以帮助工程师选择适合的电池。
2. 电池的寿命预测电池的寿命与其电动势密切相关。
通过测量电池的电动势变化，可以预测电池寿命的变化趋势。
当电动势降低到一定程度时，就意味着电池即将达到寿命极限，需要进行更换或充电。
3. 电池状态监测电池状态监测是指实时监测电池的电动势变化，以判断电池的工作状态。
通过测量电动势的变化，可以判断电池是否正常工作，是否需要维护或更换。
这对于一些关键设备的运行非常重要，如医疗设备、航天器等。
4. 电池的充放电控制电池的充放电控制是指根据电池的电动势变化来控制充放电过程。
通过测量电动势的变化，可以判断电池的电量情况，从而控制充放电的时机和速度，以保证电池的安全和有效使用。
电动势的测定及其应用(实验报告)
实验报告 电动势的测定及其应用一．实验目的1．掌握对消法测定电动势的原理及电位差计，检流计及标准电池使用注意事项及简单原理。
2．学会制备银电极，银～氯化银电极，盐桥的方法。
3．了解可逆电池电动势的应用。
二．实验原理原电池由正、负两极和电解质组成。
电池在放电过程中，正极上发生还原反应，负极则发生氧化反应，电池反应是电池中所有反应的总和。
电池除可用作电源外，还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质，从化学热力学得知，在恒温、恒压、可逆条件下，电池反应有以下关系： △r G m =-nFE式中△r G m 是电池反应的吉布斯自由能增量；n 为电极反应中电子得失数；F 为法拉第常数；E 为电池的电动势。
从式中可知，测得电池的电动势E 后，便可求得△r G m ，进而又可求得其他热力学参数。
但须注意，首先要求被测电池反应本身是可逆的，即要求电池的电极反应是可逆的，并且不存在不可逆的液接界。
同时要求电池必须在可逆情况下工作，即放电和充电过程都必须在准平衡状态下进行，此时只允许有无限小的电流通过电池。
因此，在用电化学方法研究化学反应的热力学性质时，所设计的电池应尽量避免出现液接界，在精确度要求不高的测量中，常用“盐桥”来减小液接界电势。
为了使电池反应在接近热力学可逆条件下进行，一般均采用电位差计测量电池的电动势。
原电池电动势主要是两个电极的电极电势的代数和，如能分别测定出两个电极的电势，就可计算得到由它们组成的电池电动势。
附【实验装置】（阅读了解）UJ25型电位差计UJ25型箱式电位差计是一种测量低电势的电位差计，其测量范围为mV .V 1171-μ(1K 置1⨯档)或mV V 17110-μ（1K 置10⨯档）。
使用V V 4.6~7.5外接工作电源，标准电池和灵敏电流计均外接，其面板图如图5.8.2所示。
调节工作电流（即校准）时分别调节1p R （粗调）、2p R （中调）和3p R （细调）三个电阻转盘，以保证迅速准确地调节工作电流。
电动势的测定及其应用
实验十六 电动势的测定及其应用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)。
要准确测定电池电动势，需在无电流的情况下进行，而对消法可使电池无电流(或极小电流)通过，。
可逆电池电动势的测量在物理化学实验中占有重要地位，应用十分广泛，如平衡电极电势、溶度积、 溶液PH 值、浓差电池的电势、活度系数、络合常数、溶液中离子的活度以及某些热力学函数的改变量等，均可以通过电池电动势的测定来求得。
对消法测定电池电动势的原理、测定方法等有关知识见基础知识与技术部分第四章中的有关内容。
本实验包括以下几项内容：(1)电极势的测定；(2)溶度积的测定；(3)溶液pH 值的测定；(4)求电池反应的Δr G m 、Δr S m 、Δr H m 、Δr G 0m 。
(一) 电极势的测定【目的要求】掌握几种金属电极的电极势的测定方法。
【实验原理】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：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(其电极电势规定为零)作为标准，与待测电极组成一电池，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，如：甘汞电极、银-氯化银电极等。
本实验是测定几种金属电极的电极势。
将待测电极与饱和甘汞电极组成如下电池：Hg(l)-Hg 2Cl 2(S)｜KCl(饱和溶液)‖M n ＋(a ±)｜M(S)金属电极的反应为： M n+ ＋ n e → M甘汞电极的反应为： 2Hg ＋2Cl -→Hg 2Cl 2＋2e 电池电动势为：饱和甘汞）－－＋()(ln ,ϕϕϕϕφ-+==++n M Mn M a nFRT E n (1) 式中：φ(饱和甘汞)＝0.24240－7.6×10-4(t －25) (t 为℃)，a ＝γ±m【仪器试剂】原电池测量装置一套；银电极1只；铜电极1只；饱和甘汞电极1只；锌电极1只。
电动势的测定及应用实验报告
物理化学实验报告实验名称：电动势的测定及应用学院：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：化工13-2班姓名：学号同组者姓名：指导教师：日期：2015年5月14日一、实验目的1)通过实验加深对可逆电池、可逆电极、盐桥等概念的理解。
2)掌握对消法测定电池电动势的原理及电位差计的使用方法。
3)通过电池Ag|AgNO3（b1）KCl（b2）|Ag-AgCl|Ag的电动势求AgCl的溶度积Ksp。
4)了解标准电池的使用和不同盐桥的使用条件。
二、实验原理1.电池的电动势：Ex=E+-E-2.对消法测定原电池电动势3.Es=1.01845-4.05×10-5（T/K-293.15）-9.5×10-7（T/K-293.15)2E甘汞=0.2415-0.00076（t/℃-25）4.电池（1）（-）Hg(s)|Hg2Cl2(s)|KCl(饱和）||AgNO3（c）|Ag（s）（+）Ag++e-→Ag EAg+/Ag =EθAg+/Ag+FRTlnaAg+电池（2）（-）Hg(s)|Hg2Cl2(s)|KCl(饱和）||KCl（c）|AgCl（s），Ag（s）（+）AgCl+e-→Ag+Cl- EAgCl/Ag =EθAgCl/Ag-FRTlnaCl-三、实验仪器、试剂1.仪器：EM-3C数字式电子电位差计；检流计；标准电池；银电极1支；银-氯化银电极1支；饱和甘汞电极1支；50mL烧瓶杯2个；导线；滤纸若干。
2.试剂：0.01,0.03,0.05,0.07,0.09（mol·dm-3）KCl溶液；0.01,0.03,0.05,0.07,0.09（mol·dm-3）AgNO3溶液；饱和KCl溶液。
四、实验步骤1.EM-3C数字式电子电位差计预热15分钟。
2.计算标准电池在室温时的电动势Es，零时校准。
3.测量待测电池（1）的电动势。
4.测量待测电池（2）的电动势。
5.测定完毕KCl盐桥放回饱和KCl溶液中，KNO3盐桥放入指定的回收瓶中。
电动势的测定及其应用20085053048
实验五 电动势的测定及其应用姓名： 班级：08级化工班 学号： 指导老师：一.实验目的：1.掌握对消法测定电池电动势的原理及电位差计的使用。
2.学会银电极，银—氯化银电极的制备和盐桥的制备。
3.了解可逆电池电动势的应用。
二.实验原理要准确测定电池的电动势，只有在无电流通过的情况下进行，对消法就是根据这个要求设计的。
本实验采用对消法测定电池的电动势。
图中E W 工作电池，AB 为均匀的电阻线，D 是双臂电钥，G 为检流计，EX 为待测待测电池的电动势。
测定时先使D 向上，与S.C 相通，并把C 点移至标准电池在测定温度时的电动势值处，调节可变电阻R ，直到G 中无电流通过。
这样就校正了ＡＢ电阻丝上的读数。
显然一经校正，可变电阻Ｒ就不能任意变动了。
然后使D 向下，移动滑动触点C ，使G 中无电流通过。
Ex=Es.c *Rx/Rs.c通过通过对电池电动势的测量可求算某些反应的∆H ，∆S ，∆G 等热力学函数，电解质的平均活度系数，难溶盐的活度积和溶液的pH 等物理化学参数。
1.用电动势法求AgCl 的Ksp,需设计成如下的电池： Ag —AgCl ∣HCl(m)‖AgNO 3(m)∣Ag 负极反应：Ag+Cl -(m)→AgCl+e正极反应：Ag +(m)+e →Ag总反应：Ag +(m)+Cl _(m)→AgCl 电池电动势：E=φ右-φ左=（φΘAg+,Ag +FRT lna Ag+）-(φΘAg+,AgCl,Cl-+FRT Ln-acl 1)=E Θ-FRT ln)()(1-+cl a Ag a因为 ΔG Θ=-nE ΘF=-RTlnKsp1 E Θ=FRT lnKsp1所以lgKsp=lga Ag++lga Cl- -RTEF303.22.通过电动势的测定，求溶液的PH ，可设计如下电池：Hg —Hg 2Cl 2∣饱和KCl 溶液‖饱和有醌氢醌的未知PH 溶液∣Pt 醌氢醌为等摩尔的醌和氢醌的结晶化合物（用Q 表示），在水中的溶解度很小，作为正极时其反应为： Q+2H ++2e →H 2Q 其电极电位ϕ右=ϕΘQ,H2Q—FRT 2ln22+H Q Q H a a a =ϕΘQ,H2Q —FRT303.2PH因为E=ϕ右-ϕ 左=ϕΘQ,H2Q —FRT303.2PH-ϕ甘汞所以PH=FE QHQ RT 303.22,甘汞ϕϕ--Θ三．仪器与药品： 1.仪器UJ —34Ａ型电位差计 1台 银电极 1支直流辐射式检流计 1台 饱和甘汞电极（参比电极） 1支 稳压直流电源 1台 导线 4根 标准电池 2节 盐桥 1个 小烧杯（50ｍＬ） 4只 铂电极 1支 银—氯化银电极 1支 2.药品HCl(0.100m) HCl(1M) AgNO 3(0.100m) 未知PH 溶液 HCl 饱和溶液 醌氢醌 琼脂 四.实验步骤：本实验测定如下三个电池的电动势：①Hg —Hg 2Cl 2∣饱和ＫCl 溶液‖AgNO 3(0.100m)∣Ag②Hg —Hg 2Cl 2∣饱和KCl 溶液‖饱和有醌氢醌的未知PH 溶液∣Pt ③Ag —AgCl ∣HCl(0.100m)‖AgNO 3(0.100m)∣Ag 电动势测定：1.按图组成三个电池。
电动势的测定和应用
实验九 电动势的测定【目的要求】1． 掌握对消法测量电动势的原理及电位差计的使用方法；2． 测定下列电池的电动势：（1） H g(l), Hg 2Cl 2(s)│KCl(饱和)║AgNO 3(0.01mol·L -1)│Ag(s)（2） Hg(l), Hg 2Cl 2(s)│KCl(饱和)║H +(0.1mol·L -1HAc+0.1mol·L -1NaAc)Q·QH 2│Pt（3） H g(l), Hg 2Cl 2(s)│KCl(饱和)║H +(HAc+NaAc 未知溶液)Q·QH 2│Pt3． 了解电动势法测定溶液pH 值的原理，并计算HAc+NaAc 缓冲溶液的pH 值。
【实验原理】可逆电池电动势的测定在化学上占有重要的地位，应用也十分广泛。
如平衡常数、活度系数、介电常数、溶解度、络合常数、离子活度以及某些热力学函数的改变量等均可以通过电池电动势的测定来求得。
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变成了通路，有电流通过，电池中便会发生化学变化，电极被极化，溶液浓度会改变，电池电动势就不能保持稳定。
并且电池本身也有内阻，伏特计所得的数据只是两电极间的电势差，而不是电池的电动势。
利用补偿法（对消法）可以使电池在无电流通过（或电流极小）时，测得两电极的电势差，即为电池的电动势。
补偿法（对消法）测电池的电动势的原理如图II-9-1所示。
图中，E W 为工作电池；R 为可变电阻；AB 为均匀的滑线电阻；E S 为标准电池，其电动势数值为1.0000V ；G 为高灵敏检流计；E x 为待测电池；K 为双向开关；C 为可在AB 上移动的接触点 测定原理如下：先将C 点移到与标准电池E S 电动势数值相应的刻度C 1处，将K 与E S 接通，迅速调节可变电阻R 直至G 中无电流通过。
此时标准电池E S 的电动势与AC 1的电势降数值相等但方向相反而对消，这样就校准了AB 上电势降的标度。
电动势的测定及应用误差
电动势的测定及应用误差电动势是指电源在闭合电路中驱动电荷移动的能力。
电动势的测定及应用误差是电路实验中非常重要的一个问题，本文将从以下四个方面进行详细讨论。
一、电动势的测定方法电动势的测定可以通过多种方法来实现，常用的有电流法、电压法和电磁法等。
1. 电流法：将待测电动势连接到一个已知电阻上，通过测量通过电阻的电流大小来间接计算电动势的大小。
这种方法的优点是测量简单，但需要注意电阻的影响。
2. 电压法：将待测电动势与一个准确的电压比较仪连接，通过比较两者之间的电压来确定电动势的大小。
这种方法可以减小电阻带来的影响，但需要准确的电压比较仪。
3. 电磁法：利用静磁场作用于电流产生的力来测定电动势。
将待测电动势连接到一个已知长度的导线上，在已知磁场中测量导线所受力的大小来求得电动势。
这种方法需要一定的实验装置和仪器，但可以减小电阻的影响。
二、电动势测定的误差来源电动势测定过程中常常会存在各种误差，主要包括测量误差、电源内阻误差、电源输出波动误差等。
1. 测量误差：包括仪器精度、观察方法等因素引起的误差。
仪器精度是指仪器本身存在的测量不确定度，需在实验过程中尽量选择高精度的仪器；观察方法的误差源于人为操作的不准确性，可以通过多次观测进行平均值处理来减小误差。
2. 电源内阻误差：电动势源内部存在一定电阻，当电源为理想电源时，内阻为零，但在实际情况下，电源内部存在一定大小的电阻。
这会引起电源输出电压下降，导致所测得电动势偏小。
3. 电源输出波动误差：电源输出的电压、电流存在一定的波动现象，这会引起电动势的测量误差。
在实验中，可以通过增大采样频率、使用滤波器等方法来减小这种误差。
三、电动势测定的误差控制方法为了减小电动势测定的误差，可以采取以下几种方法：1. 选择合适的测量方法和仪器：根据实际需求选择合适的电动势测量方法和仪器，以减小测量误差。
2. 降低电源内阻：可以采用高阻抗的电源或增加电源的输出负载来减小电源内阻的影响。
电动势的测定及其应用实验报告
电动势的测定及其应用实验报告
实验目的：
1. 了解电动势的概念和测量方法。
2. 掌握电动势的应用。
实验原理：
电动势是指电源在不断地向电路中输送电荷时所产生的电势差。
电动势的单位是伏特（V），通常用符号E表示。
电动势的测量方法有很多种，其中最常用的是伏特计法。
伏特计法是利用伏特计来测量电路中的电势差，从而得到电动势的大小。
伏特计是一种测量电压的仪器，它的原理是利用电势差将电流引入一个灵敏的电表中，从而测量电路中的电压。
实验步骤：
1. 将伏特计的正极和负极分别连接到电源的正极和负极上。
2. 将伏特计的电表调整到最小值。
3. 将伏特计的电表调整到最大值。
4. 记录伏特计的读数。
5. 计算电动势的大小。
实验结果：
根据实验数据计算得到电动势的大小为5V。
实验结论：
通过本次实验，我们了解了电动势的概念和测量方法，并掌握了电动势的应用。
电动势是电路中的重要参数，它可以用来描述电源的性能和电路的特性。
在实际应用中，电动势可以用来驱动电动机、充电电池等。
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电动势的测定及其应用
一、实验目的：
1．掌握对消法测定电池电动势的原理及电位差计的使用。
2．学会制备银电极、银-氯化银电极的制备和盐桥的制备。
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，每一个半电池中包含一个电极和相应的电解质溶液。
不同的半电池可以组成各种各样的原电池。
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势的代数和。
若已知一半电池的电极电势，通过测定电动势，即可求得另一半电池的电极电势。
目前尚不能从实验上测定单个半电池的电极电势。
在电化学中，电极电势是以某一电极为标准而求出其它电极的相对值。
现在国际上采用的标准电极是标准氢电极，即αH+=1，P H2=1atm 时被氢气所饱和的铂电极。
但氢电极使用比较麻烦，因此常把具有稳定电势的电极，如甘汞电极、银-氯化银电极等作为第二类参比电极。
通过测定电池电动势可求算某些反应的ΔH、ΔG、ΔS等热力学函数，电解质的平均活度系数，难溶盐的溶度积和溶液的pH值等数据。
但要求上述数据，必须时能够设计成一个可逆电池，该电池反应就是所需求的反应。
例如用电动势法求AgCl的K sp，需设计成如下电池：
只要测得该电池的电动势，就可以通过上式求得AgCl的K SP
又例如通过电动势的测定，求溶液的pH值，可设计如下电池：
所以只要测得电动势，就可通过上式求得未知溶液的pH值。
电池电动势不能直接用伏特计来测量，因为当伏特计与待测电池接通后，整个线路上便有电流通过，此时电池内部由于存在内电阻而产生电位降，并在电池两电极发生化学反应，溶液浓度发生变化，电动势数值不稳定，所以么准确测定电池电动势，只有在无电流的情况
下进行，所以测定电池电动势采取对消法。
对消法原理示意图
三、仪器与药品：
UJ－25型电位差计1台、直流辐射式检流计1台、稳流电源1台、电位差计稳压电源1台、韦斯顿标准电池1台、银电极1支、铂电极、饱和甘汞电极各1支、盐桥2根、
未知pH液、醌氢醌、饱和KCl溶液、硝酸银溶液（0.100mol/L）
四、实验步骤：
本实验测定下列两个电池的电动势：
1.
2.
电动势的测定：（1）组成四个电池；（2）将标准电池，待测电池，检流计接至型电位差计上（注意正负极不能接错）；（3）校正电位计：先读取环境温度，校正标准电池的电动势；（4）测量待测电池电动势。
五、注意事项:
1．在连接线路时，切勿将标准电池、工作电池、待测电池的正负极接错。
2．盐桥使用时要注意不要污染，认准一端装氯化物，用后要及时清洗，并在饱和硝酸钾溶液中保存。
3．电池电动势测定时不要长时间通电，测量要快。
六、数据处理：
1.数据记录：
2.数据计算：
（1）由第1个电池求φθAg+，Ag及百分误差
将实验测得的φθAg+，Ag值与理论计算值进行比较，要求百分误差小于1％。
已知饱和甘汞电极电势与温度的关系为：
φ甘汞＝0.2412-6.61×10-4(t-25)-1.75×10-6(t-25)2-9.16×10-10(t-25)3
φθAg+，Ag与温度关系为φθAg+，Ag＝0.7991-9.88×10-4(t-25)+7×10-7(t-25)2
φ甘汞=0.2412-6.61×10-4(27-25)-1.75×10-6(27-25)2-9.16×10-10(27-25)3 =0.2399V
φθAg+，Ag=E+φ甘汞＝0.49212+0.2399＝0.7320V
φAg+，Ag=φθAg+，Ag+RTlnαAg+/F
φθAg+，Ag=0.7320-8.314×(273.2+27)/96485×ln(0.100×0.794)
=0.7320+0.0655=0.7975V
而理论计算值φθAg+，Ag=0.7991-9.88×10-4(t-25)+7×10-7(t-25)2
=0.7991-9.88×10-4(27-25)+7×10-7(27-25)2
=0.7971 V
|[φθAg+，Ag（理论）-φθAg+，Ag（测量）]/φθAg+，Ag（理论）|
=|0.7971-0.7975|/0.7971×100％=0.05％＜1％
（2）由第2个电池求未知溶液的pH值
已知φθ醌氢醌=0.6994－7.4×10-4(t-25)
=0.6994-7.4×10-4(27-25)
=0.6979 V
φ甘汞=0.2412-6.61×10-4(t-25)-1.75×10-6(t-25)2-9.16×10-10(t-25)3
=0.2412-6.61×10-4(27-25)-1.75×10-6(27-25)2-9.16×10-10(27-25)3=0.2 399 V
=(0.6979-0.351735-0.2399)×96485/(2.303×8.314×300.2)
=1.78
七、思考题：
1.对消法测定电池电动势的装置中，电位差计、工作电源、标准电池及检流计各起什么作用？
答：电位差计包括了一个可变电阻R，一个固定电阻Rn，一个带滑动头的固定电阻Ra，转换开关以及一些导线，构成了除工作电源、标准电池、检流计之外的对消法测定电动势的装置。
工作电源是为了构成工作电路，在固定电阻上产生电位降，用作对消电动势。
标准电池是为了校准工作电流，通过在Rn上产生的电位降与标准电池对消来确定工作电流的大小。
检流计是为了检测电路中是否存在电流，即待测电动势与外接的电动势是否对消，符合电动势测定时外电路电流为零的条件。
2.是否可以用两个准确的转盘电阻箱代替电位差计的使用？为什么？
答：可以。
如下图所示，工作电源Ew，转盘电阻箱R1，R2组成工作电路。
先将开关接a，调节R1和R2的大小，使得检流计G示零，记下电阻值R1；降开关接b，调节R1和R2，并保持R1+R2不变，使得检流计G示零，记下电阻值R1’，则Ex＝R1’×Es/R1。
3.如果用氢电极作为参比电极排成下面的电池：Ag|AgNO3(α=1)||H+(α=1)|H2+Pt，测定银电极的电极电势，实验中会出现什么现象？如何纠正？
答：实验中会出现检流计一直偏转的现象。
因为对于一个电池，通常用电势低的电极作负极，电势高的电极作正极，在本题中给出的电池，正极为氢电极，电极电势为0，而负极为银电极，其电极电势为0.7991V，如果照这样接入电位差计中，外接电动势就与之方向相同，无法产生对消，造成电池一直处于放电状态。
只要把电池的正负极对调即可。
4.测量过程中，若检流计光点总是往一个方向偏转，可能是什么原因？
答：检流计光点总是往一个方向偏转，说明检测电路中始终有电流存在。
可能原因有：（1）工作电源没有打开或电压过低；（2）电池正负极接反；（3）测量线路中出现接触不良或短路现象；（4）电池电动势超出了电位差计检测的范围；（5）调节值还处于远偏离于电池的电动势的状态等等。