实验讲义--原电池电动势、热力学函数的测定.doc

原电池电动势 实验 原电池电动势的测定和应用 一、实验目的 1、掌握用电化学工作站测定原电池电动势的原理和方法。 2、了解电动势测定的应用。 二、实验原理 可设计成原电池的化学反应，发生失去电子进行氧化反应的部分可作为阳极，发生获得电子进行还原反应的部分可作为阴极，两个半池组成一个原电池。电池的书写习惯是左方为负极，即阳极，右方为正极，即阴极。符号“|”表示两相界面，液相与液相之间一般加上盐桥，以符号表示，。如电池反应是自发的，则其电动势为正，等于阴极电极电势与阳极电极电势 之差，即 以铜-锌电池为例。铜-锌电池又称丹尼尔电池（Daniell cell），是一种典型的原电池。此电池可用图示表示如下： 左边为阳极，起氧化反应 其电极电势为 右边为阴极，起还原反应 其电极电势 总的电池反应 原电池电动势 = 、分别为锌电极和铜电极的标准还原电极电势，和分别为 和的离子活度。 本实验所测定的三个电池为： 1原电池 阳极电极电势 阴极电极电势 原电池电动势 2原电池 阳极电极电势 阴极电极电势 原电池电动势 其中 稀水溶液中浓度可近似取浓度的数值。 3、原电池 阳极电极电势 阴极电极电势 原电池电动势 = 即 由此可知，只要测出原电池3的电动势，就可计算出待测溶液（缓冲溶液）的pH值。 通过原电池电动势的测定，还可以得到许多有用的数据，如离子活度等。特别是通过测定不同温度下原电池的电动势，得到原电池电动势的温度系数，由此可求出许多热力学函数，如计算相应电池反应的摩尔反应吉尔斯函数变，摩尔反应焓及摩尔反应熵 等。 如果电池反应中，反应物和生成物的活度均为1，温度为，则所测定的电动势和热力学函数即为相应电池反应的标准、、和。 三、仪器和药品 LK3200电化学工作站（含附件） 1台 0.01 mol.dm-3 AgNO3溶液 标准电池 1个 0.1 mol.dm-3 KCl溶液 甘汞电极（饱和） 1支 0.2 mol.dm-3 HAc溶液 银-氯化银电极 1支 0.2 mol.dm-3 NaAc溶液 光铂电极 1支 醌氢醌固体粉末（黑色） 银电极 1支 KNO3盐桥 3个 吸耳球 1个 100 ml烧杯 1个 洗瓶 1个 50 ml广口瓶 3个 饱和氯化钾溶液 10 ml移掖管 3支 四、实验步骤 完成电化学工作站、标准电池、工作电池的接线工作，经教师检查无误后。 2取一广口瓶 ，洗净后，用少许0.01 mol.dm-3 AgNO3溶液连同银电极一起淌洗， 然后装入0.01 mol.dm-3 AgNO3溶液约1/3，插入银电极，作为阴极。插在装有饱和氯化钾溶液的广口瓶中的甘汞电极作为阳极，将盐桥（1）插入构成二电极的溶液中，组合成一个原电池。接（注意），测原电池的电动势。测完后，银电极（阴极）的电池溶液不要倒掉，留作制备下一个电池（2）使用。 在淌洗过的广口瓶中装入约1/3的0.1 mol.dm-3 KCl溶液，并插入银-氯化银电极，作为阳极。用盐桥（2）将银-氯化银电极（阳极）和电池（1）中已制备好的银电极（阴极）组合成一个原电池。测其电动势。 4取10 ml 0.2 mol.dm-3 HAc溶液及10 ml 0.2 mol.dm-3 NaAc溶液放入淌洗过的广口瓶中，再加入少量的 醌氢醌固体粉末（黑色），而后插入光铂电极，作阴极。架上KNO3盐桥（3），同饱和甘汞电极（阳极）组合成一个原电池。测其电动势。 五、注意事项 测定时特别注意标准电池不要摇动、倾斜，以防液体互混使电动势变化。 六、实验记录 室温 22.0 ， 大气压 100.20 原电池 电池反应 E测量 E计算 误差％ 1 2Ag++2Cl-+2Hg=Ag+Hg2Cl2 2 Ag++Cl-=AgCl 3 2H+ +2Hg+2Cl-=Hg2Cl2+H2 七、数据处理 计算待测电池电动势八、思考题1、 用测电动势的方法求热力学函数有何优越性？ 2、 KNO3盐桥有何作用，如何选用盐桥以适应各种不同的原电池？ 3、 本实验中，甘汞电极如果采用0.1或1.0 mol.dm-3的KCl溶液，对原电池电动势的测量有否影响？为什么？ 4、 参比电池应具备什么样的条件？ 热力学函数的测定 实验 银一氯化银电极的制备及热力学函数测定 一、实验目的 1、 通过电池电动势的测