文档介绍：实验七原电池电动势的测定及其应用【目的要求】。、锌等电极和盐桥的制备方法。、电极电势等概念的理解。、标准电池和检流计。、可逆电极、盐桥等概念及其制备。【基本原理】凡是能使化学能转变为电能的装置都称之为电池(或原电池)。对定温定压下的可逆电池而言:(ΔrGm)T,P=—nFE式中,F为法拉弟(Farady)常数,n为电极反应式中电子的计量系数,E为电池的电动势。可逆电池应满足如下条件:(1)电池反应可逆,亦即电池电极反应可逆。(2)电池中不允许存在任何不可逆的液接界。(3)电池必须在可逆的情况下工作,即充放电过程必须在平衡态下进行,亦即允许通过电池的电流为无限小。因此在制备可逆电池、测定可逆电池的电动势时应符合上述条件,在精确度不高的测量中,常用正负离子迁移数比较接近的盐类构成“盐桥”来消除液接电位。用电位差计测量电动势也可满足通过电池电流为无限小的条件。可逆电池的电动势可看作正、负两个电极的电势之差。设正极电势为φ,负极电势为φ,则:E=φ-φ电极电势的绝对值无法测定,手册上所列的电极电势均为相对电极电势,即以标准氢电极作为标准(标准氢电极是氢气压力为101325Pa,溶液中各物质活度为1,其电极电势规定为零。将标准氢电极与待测电极组成一电池,所测电池电动势就是待测电极的电极电势。由于氢电极使用不便,常用另外一些易制备、电极电势稳定的电极作为参比电极。常用的参比电极有甘***电极、银-***化银电极等。这些电极与标准氢电极比较而得的电势已精确测出。下面以铜锌电池为例:对铜电极可设计电池如下:Zn(S)|ZnSO4(a1)‖CuSO4(a2)|Cu(S)正极(铜电极)的反应为:Cu+2e→Cu负极(锌电极)的反应为:Zn→Zn+2e电池反应:Cu+Zn→Zn+Cu相应的电极电势分别为:φCu/Cu=φ0Cu/Cu—(RT/2F)ln(aCu/aCu)φZn/Zn=φ0Zn/Zn—(RT/2F)ln(aZn/aZn)所以,铜锌电池的电动势为E=φCu/Cu—φZn/Zn=[φ0Cu/Cu—φ0Zn/Zn]—(RT/2F)ln(aCuaZn)/(aCuaZn)=E0—(RT/2F)ln(aCuaZn)/(aCuaZn)纯固体的活度为1,所以,上式变为:E=E0—(RT/2F)ln(aZn)/(aCu)电池电动势不能用伏特计来直接测量,因为当把伏特计与电池接通后,由于电池的放电,不断发生化学变化,电池中溶液的浓度将不断改变,因而电动势也会发生变化。另一方面,电池本身存在内电阻,所以伏特计所量出的只是两极上的电势降,而不是电池的电动势。只有在没有电流通过时的电势降才是电池的真正的电动势。电势差计是可以利用对消法原理进行电势差测量的仪器。即能在电池无电流(或极小电流)通过时测得其两极的电势差。这时的电势差是电池的电动势。【仪器和试剂】:电位差计1台铜电极2只锌电极1只直流复射式检流计1台滑线电阻1只毫安表1只精密稳压电源(或蓄电池)1台铂电极2只盐桥数只标准电池1只饱和甘***:(NO3)2饱和溶液纯***【实验步骤】1)、电极的制备