物化实验六报告重点.doc

电池电动势的测定及其应用 xxxxx 2015年12月24日 中国科学技术大学材料科学与工程系，合肥 联系人Email xxx 摘要:制作Cu、Ag电极，制作饱和KNO3盐桥，并组装出近可逆的Cu|CuCl2||AgNO3|Ag和Ag|AgCl(标准AgCl电极)||AgNO3|Ag电池，并用对消法测量两电池在不同条件下的电动势，得到AgCl的??????和电池反应????++?????=????????的相应的热力学函数Δ??????、Δ??????、Δ??????的值。 关键词：对消法 可逆电极电动势 盐桥 溶度积常数 热力学函数 Abstract:In this experiment, we make Cu, Ag electrode and saturated KNO3 salt bridges and assemble a nearly reversible Cu|CuCl2||AgNO3|Ag and Ag|AgCl (AgCl) ||AgNO3|Ag battery, then we use Compensation Method to measure two batteries’ electronic potentials in different conditions and thus get the solubility product constant of AgCl and corresponding thermodynamic-functionsΔ??????、Δ??????、Δ?????? in the cell reaction ????++?????=????????. Keywords: Compensation Method reversible electrode cell saltbridge potential TheSolubility Product Constant thermodynamic-functions 前言 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。若知道了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。所谓电极电位，它的真实含义是金属电极与接触溶液之间的电位差。它的绝对值至今也无法从实验上进行测定。 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。现在国际上采用的标准电极是标准氢电极，其在任何温度下的电极电位规定为0V，然后将其他待测的电极与其组成电池，这样测得电池的电动势即为被测电极的电极电位。由于氢电极使用起来比较麻烦，人们常把具有稳定电位的电极，如甘汞电极，银—氯化银电极作为第二级参比电极。 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。 由实验可测得不同温度时的E值，以E对T作图，从曲线的斜率可求出任一温度下的值，可求出该反应的势力学函数(rGm、(rSm、(rHm。本实验测定下列电池的电动势，并由不同温度下电动势的测量求算该电池反应的热力学函数。电池为：Ag-AgCl(KCl(0.1000M)(AgNO3(0.1000M)(Ag 实验中通过准确测量30 0C时的电池电动势值，便可计算300C(rGm，通过变温测定电池电动势的值并以E对T作图，可求出该温度区间的便可计算该温度区间下的(rSm。并由对应温度的(rGm可求出该反应的(rHm，此处可验证Gibbs-Helmholtz方程微分形式所用近似的正确性。 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。 实验部分 1实验仪器与药品 仪器名称 仪器型号 产地 超级恒温水浴 HK-2A 南京南大万和科技有限公司 数字式电子电位差计 EM-3D 南京南大万和科技有限公司 银—氯化银参比电极 1支铜电极 2支 铂电极一支半电池