文档介绍：蒂Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;mercialuse芃蚀膅莁原电池电动势的测定与应用袅蚂蚇华南师范大学化学与环境学院莀芇膄合作:指导老师:林晓明羃膂莄袇芈蒁一、实验目的莅薁肈①掌握电位差计的测量原理和原电池电动势的测定方法;薇肅袆②加深对可逆电池,可逆电极、盐桥等概念的理解;蒄羁膃③测定电池(Ⅰ)及电池(Ⅱ)的电动势;莇***薁④了解可逆电池电动势测定的应用。薂莀葿肈芈芃二、:袈肅蚁原电池电动势不能能用伏特计直接测量,因为电池与伏特计连接后有电流通过,就会在电极上发生极化,结果使电极偏离平衡状态。另外,电池本身有内阻,所以伏特计测得的只是不可逆电池的端电压。而测量可逆电池的电动势,只能在无电流(或极小电流)通过电池的情况下进行,因此采用对消法(又叫补偿法)。肃薃蚆对消法是在待测电池上并联一个大小相等、方向相反的外加电源,这样待测电池中没有电流通过,外加电源的大小即等于待测电池的电动势。蕿肇肅本实验使用的电动势测量仪器是SDC型数字电位差计,它是利用对消法原理设计的。:艿袄螁电池的书写****惯是左方为负极,右方为正极。负极进行氧化反应,正极进行还原反应。如果电池反应是自发的,则电池电动势为正。符号“|”表示两相界面,“||”表示盐桥。薄莁肆在电池中,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只差就等于该可你电池的电动势,规定电池的电动势等于正、负电极的电极电势之差,即聿羆腿E=φ+-φ-蚂螁葿式中,E是原电池的电动势。φ+、φ-分别代表正、负极的电极电势。螀羇薇根据电极电位的能斯特方程,有羄芀膃薀螄羁+-RT/ZF·ln(α还原/α氧化)膃虿膈芁袆蚇--RT/ZF·ln(α还原/α氧化)蒅莃薄电池(Ⅰ)Hg|Hg2Cl2(s)|KCl(饱和)‖AgNO3()|Ag螇袇荿负极反应:Hg+Cl-(饱和)1/2Hg2Cl2+e-薄螂羇正极反应:Ag++e-Ag蒇蚄蚆总反应:Hg+Cl-(饱和)+Ag+1/2Hg2Cl2+Ag螂膂羅根据电极电位的能斯特公式,正极银电极的电极电位:芈螆肁φAg/Ag+=φθAg/Ag+++肄蚁羀其中φθAg/Ag+=-(t-25)羈袇螆又因AgNO3浓度很稀,ɑAg+≈[Ag+]=***电极电位因其***离子浓度在一定温度下是个定值,故其电极电位只与温度有关,其关系式:螈薅袃φ饱和甘***=-(t–25)薅蒀蝿而电池电动势E=φ+-φ-;可以算出该电池电动势的理论值。与测定值比较即可。:蚃膃蒃求溶液的pH值,通常将醌氢醌电极与饱和甘***电极组成原电池,测定其电动势,则溶液的pH值可求。艿螇芁电池(Ⅱ)Hg|Hg2Cl2|KCl(饱和)||H+(+)Q·QH2|Pt螂薃薈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。羀薅羆C6H4O2·C6H4(OH)2(醌氢醌)==C6H4O2(醌)+C6H4(OH)2(氢醌)膄肂袄在酸性溶液中,对苯二酚解离度极小,因此醌与对苯二酚的活度可以认为相同,即蚀薆羂α醌=α氢醌。芃蒁莇醌氢醌电极的制备很简单,只需待测pH值溶液以醌氢醌饱和,浸入惰性电极(铂电极)中即可。醌氢醌电极作为还原电极时,电极反应是蒀蚇肆C6H4O2(醌)+2H++2e-→C6H4(OH)2(氢醌)蚅袁芅其电动势为:φ醌氢醌=φθ醌氢醌–RT/F·ln1/αH+=φθ醌氢醌-·pH膁蒅蒀其中φθ醌氢醌=-(t-25)螃芀荿通过实验测得电池的电动势,就可以计算出溶液的pH值。蚇蒆膆袂蝿蒁三、:芄蒃膈SDC数字电位差计、超级恒温槽、饱和甘***电极、光亮铂电极、银电极、250mL烧杯、20mL烧杯、U形管。:***银溶液、饱和***化钾溶液、***钾、琼脂。袈蒆薀螅节袇四、%琼脂-饱和***钾盐桥的制备方法:在250mL烧杯中,加入100mL蒸馏水和3g琼脂,盖上表面皿,放在石棉网上用小火加热至近沸,继续加热至琼脂完全溶解。然后加入40g***钾,充分搅拌使***钾完全溶解后,趁热用滴管将它灌入干净的U形管中,两端要装满,中间不能有气泡,静置待琼脂凝固后便可使用。制备好的盐桥丌使用时应浸入饱和***钾溶液中,防止盐桥干涸。***电极插入装有饱和***钾溶液的广口瓶中。将一个20mL小烧杯洗净后,***银溶液连