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电池电动势的测定及其应用实验报告.doc

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电池电动势的测定及其应用实验报告.doc

上传人:tmm958758 2018/11/6 文件大小:191 KB

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电池电动势的测定及其应用实验报告.doc

文档介绍

文档介绍:一、实验目的:
;
()的方法;
***化银电极的制备方法。
二、实验原理:
电池由两个半电池组成(半电池包括一个电极和相应的电解质溶液),当电池放电时,进行氧化反应的是负极,进行还原反应的是正极。电池的电动势就是通过电池的电流趋近于零时两极之间的电位差。它可表示成:
式中、分别表示正、负电极的电位。当温度、压力恒定时,电池的电动势E(或电极电位、)的大小取决于电极的性质和溶液中有关离子的活度。电极电位与有关离子活度之间的关系可以由Nernst方程表示:
(16-1)
式中:z为电池反应的转移电子数,为参加电极反应的物质B的化学计量数,产物为正,反应物为负。
本实验涉及的两个电池为:
(1)(一)Ag(s),AgCl(s)│KCl( mol·L-1)││AgNO3( mol·L-1)│Ag(s)(+)
(2)(一)Hg(l),Hg2Cl2(s)│KCl(饱和)││AgNO3( mol·L-1)│Ag(s)(+)
在上述电池中用到的三个电极是:
银电极:
电极反应: (16-2)
其中: V
式中:t为摄氏温度(下同),
甘***电极:
电极反应: (16-3)

对于饱和甘***电极,温度一定时, 为定值,因此饱和甘***电极电位与温度有关,其关系式为: V
银—***化银电极
电极反应
(16-4)
根据溶度积关系式得


(16-5)
式中: V
由上式可见,利用Nernst关系式可求得难溶盐的溶度积常数,为此我们将(16-2)、(16-4)两个电极连同盐桥组成电池(Ⅰ),其电动势可表示为:
=
=
=
整理得:
(16-6)
因此,给定电池(I)中左右半电池活度和,若测得电池(I)的电动势,依上式即可求出的溶度积常数。
电池电动势一般采用Poggendorff对消法测定。根据欧姆定律,电池电动势,r为电池内阻。当回路中电流时,此时E=V,这就是对消法的基本原理,其测量方法如图1所示。当K与EN连接时,移动接触点C,使G中无电流通过,此时AC上的电位降等于标准电池的电动势,又因AB是均匀电阻,故有
而当K与待测电池EX连接时,移动触点,使回路中G上电流为零,则:
图1
对消法原理示意图

在温度一定时,标准电池电动势EN是定值,只要测量AC和,就可求得待测电池的电动势EX。
三、仪器和药品:
仪器和材料:UJ—25型直流电位差计(或数字式电位差综合测试仪);直流复射式检流计(10-9A/mm);毫安表;标准电池;甲级干电池(甲电池);饱和甘***电极;银电极;银丝(%);KNO3盐桥;10mL小烧杯;电阻箱。
药品:饱和KCl溶液; mol·L-1KCl溶液; mol·L-1HCl溶液;稀氨水。
四、实验步骤:

取经退火处理过、,用金相砂纸擦至发亮以除去银丝表面的氧化物,然后在稀氨水中浸泡数分钟。取出用高纯度水洗净,再用滤纸吸干备用。将其中二根银丝作阳极,另一根作阴极,,按图2所示的线路接通电路,调节电阻使阴极