文档介绍：肁袈莈电池电动势的测定及其应用膃袄薆袀羈蚃一、实验目的:;()的方法;***化银电极的制备方法。莈***羆二、实验原理:莆蒂薂蒁***衿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:蒃芄蒄膀芇肄式中、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:袄蚁羂(16-1)罿莇蚀式中: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。莄莃薆本实验涉及的两个电池为:羁蒇节(1)(一)Ag(s),AgCl(s)│KCl(·L-1)││AgNO3(·L-1)│Ag(s)(+)螅袁莁(2)(一)Hg(l),Hg2Cl2(s)│KCl(饱和)││AgNO3(·L-1)│Ag(s)(+)螀薇莀在上述电池中用到的三个电极是:膆薃薇银电极:蕿蚆薅电极反应:(16-2)芃肁袀芈螆膀其中:V蚄螃莅式中:t为摄氏温度(下同),莁螆蚃甘***电极:肅膁芀电极反应:(16-3)肀袆袁蒆袃蒆对于饱和甘***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衿羆肅银—***化银电极袇莀羃电极反应袂肆莇(16-4)羃肂蒇根据溶度积关系式得蚀膆膄莄螄莂葿芆肇螅节芅(16-5)膈莅节式中:V膆羄螂由上式可见,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:芁莅袈莃蒂莆=肀蒅蚅=螄膄芁=蝿衿薈整理得:膅薂莇(16-6)袂罿螃因此,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。薆芃蚁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,故有薁螅荿蚂蒇膅而当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:肅袅膅图1衿艿肀对消法原理示意图袄羅聿芀蚇芆在温度一定时,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。袇羄芄蚁荿螃三、仪器和药品:蚆肄蝿仪器和材料: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。肂袇莈药品:饱和KCl溶液;·L-1KCl溶液;·L-1HCl溶液;稀氨水。蒅膄莂腿蕿膃四、实验步骤:、,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,调节电阻使阴极电流密度大约为5mA/cm2,电解20分钟,使银丝表面覆盖一层棕黑色的AgCl镀层。镀层以均匀、致密为好。电解完毕取出制好的电极,用纯水洗净,再用滤纸吸干(但不可用滤纸摩擦,以防镀层剥落)。由于拉丝时引入杂质,电极电位偏图2电极制备装置示意图羁螈蚂差最大可达±5mV,但该电极稳定性尚好,可用作参比电极。1,2-银电极;3-电阻箱;4-电源羅蒄芀电极制备:莁膆膆电流值的选取(按电流密度3mA/cm2,,长度为2cm(2根),)螄薄袃银丝表面积2∏R*h=∏DⅡ*h螂袈肁I=PI*S=5mA/cm2*{∏**10ˉ1*2cm/根*2根}=,取3mA螇薄肀若银丝长度为3cm,则I=PI*S=5mA/cm2*[**10-1*3cm/根*2根]=-1恒电流仪上,若量程为10mA,电流量为-,电压为+薆蚃芅-*(10mA)=,红色夹子为“+”极,通过的电流密度为5mA/“盐桥”,是指正负离子迁移数比较接近的盐类溶液(如KCl、KNO3和NH4NO3等水溶液)所构成的桥,用来