电极的制备及电池电动势的测定与应用数据处理
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物理化学实验数据处理
实验一 电极的制备及电池电动势的测定与应用
一、实验数据记录
二、数据处理
1饱和甘汞电极电动势的温度校正
)298/(1061.72415.0/4-⨯-=-K T V SCE ϕ
15.273+=t T t 组成饱和甘汞电极的KCl 溶液的温度,℃。
2测定温度下锌、铜电极电动势的计算 1) 测定温度下锌电极电势的计算
Zn Zn SCE Hg Zn E /2)(+-=-ϕϕ平均值 )(/2平均值Hg Zn SCE Zn Zn E --=∴+ϕϕ
2) 测定温度下铜电极电势的计算
SCE Cu Cu Hg Cu E ϕϕ-=+-/2)(平均值 SCE Hg Cu Cu Cu E ϕϕ+=∴-+)(/2平均值
3) 测定温度下标准锌电极电极电势的计算
++
+
+±++=+=2222ln 2)(ln 2/2//Zn Zn
Zn Zn Zn Zn Zn m F RT Zn F RT γϕαϕϕθ
θ
+++
±-=∴222ln 2//Zn Zn Zn Zn
Zn m F
RT γϕϕθ(±γ参见附录五表V-5-30,11.02-⋅=+l mol m Zn ) 4) 测定温度下标准铜电极电极电势的计算
++
+
+±++=+=2222ln 2)(ln 2/2//Cu Cu
Cu Cu Cu Cu Cu m F RT Cu F RT γϕαϕϕθ
θ
+++
±-=∴222ln 2//Cu Cu Cu Cu
Cu m F
RT γϕϕθ(±γ参见附录五表V-5-30,11.02-⋅=+l mol m Cu ) 2 298K 时锌、铜电极标准电极电势的计算 1)锌电极标准电极电势的计算
)298/(000016.0)298(/)(//22-⨯-=+
+K T K V T Zn
Zn Zn Zn θθϕϕ )298/(000016.0/)()298(//22-⨯+=∴++
K T V T K Zn
Zn Zn Zn θ
θϕϕ 1)铜电极标准电极电势的计算
2
6//)298/(1031.0)298/(0001.0)298(/)(22-⨯+-⨯+=-+
+K T K T K V T Cu
Cu Cu Cu θθϕϕ 26//)298/(1031.0)298/(0001.0)()298(22-⨯+-⨯-=∴-+
+K T K T T K Cu
Cu Cu Cu θ
θϕϕ 15.273+=t T t 组成相应电极的电解质溶液的温度,℃。
参考数值:V K Zn Zn 7627.0)298(/2-=+θϕ,V K Cu
Cu 3419.0)298(/2=∴+
θ
ϕ。 3 铜-锌原电池理论电动势的计算
铜电极的理论电极电势计算:
2
6/)298/(1031.0)298/(0001.03419.0/)(2-⨯+-⨯+=-+
K T K T V T Cu
Cu
θϕ ++
+
±+=222ln 2)(//Cu Cu
Cu Cu
Cu
m F
RT
T γϕϕθ 锌电极的理论电极电势计算:
)298/(000016.07627.0/)(/2-⨯--=+
K T V T Zn
Zn
θ
ϕ
++
+
±+=222ln 2)(//Zn Zn
Zn Zn
Zn
m F
RT
T γϕϕθ 铜-锌原电池理论电动势的计算:Zn Zn Zn Cu Cu Zn E //22++-=-ϕϕ 误差计算:%100)
(⨯-=
--Cu
Zn Cu Zn E E E Error 平均
实验二溶液法测定极性分子偶极矩
4.作图分别由斜率求算γβα,,。
)1(24
x CCl αεε+=溶液,)1(24
x CCl βρρ+=溶液,)1(24
x n n CCl γ+=溶液
5. 由课本166页II-31-7式及II-31-11计算∞2P ,。∞
2R 由II-31-13计算523H COOC CH 的分子
偶极矩。理论值为:m C ⋅⨯--31
10
30.687.5一、实验数据记录
二、实验数据处理
1. 首先算出实验温度时两种纯液体的密度。(实验温度用温度计直接测出,密度可由软件计算)或采用下式计算:
2
63469.0109110.11063255.1)(t t CCl t ⨯-⨯-=--ρ3926352309.610405.0102710.11093932.0)(t t t H COOC CH t ⨯-⨯-⨯-=---ρ
,t 为测量温度℃,密度单位:g/ml
2. 计算测量温度下CCl 4介电常数εCCl4、真空电容C 0和仪器分布电容C d 。 )20(0020.0238.2)(4--=t CCl ε
1
)(404--=
CCl C C C CCl ε空测
测,1
)()(444--=
CCl C CCl C C CCl d εε测
空测
3. 计算每个溶液的电容值及介电常数
d C C C -=测量溶液,0
C C 溶液溶液
=ε