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原电池电动势的测定及热力学函数的测定
一、实验目?/p>
1)
掌握电位差计的测量原理和测量电池电动势的方法?/p>
2)
掌握电动势法测定化学反应热力学函数变化值的有关原理和方法;
3)
加深对可逆电池,可逆电极、盐桥等概念的理解;
4)
了解可逆电池电动势测定的应用;
5)
根据可逆热力学体系的要求设计可逆电池,
测定其在不同温度下的电动势值,
计算电池
反应的热力学函数?/p>
G
、△
S
、△
H
?/p>
二、实验原?/p>
1
.用对消法测定原电池电动势:
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
电极上发生生极化?/p>
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?/p>
只是不可逆电池的端电压?/p>
而测量可逆电池的电动势,
只能在无电流通过电池的情况下进行?/p>
因此?/p>
采用对消法?/p>
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?/p>
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?/p>
2
.电池电动势测定原理?/p>
Hg | Hg
2
Cl
2
(s) | KCl(
饱和
) | | AgNO
3
(0.02 mol/L) | Ag
根据电极电位的能斯特公式,正极银电极的电极电位:
其中
)
25
(
00097
.
0
799
.
0
Ag
/
Ag
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?/p>
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?
t
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?/p>
;?/p>
?
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?/p>
?/p>
?/p>
Ag
Ag
/
Ag
Ag
/
Ag
1
ln
a
F
RT
?
?/p>
?/p>
负极饱和甘汞电极电位因其氯离子浓度在一定温度下是个定值,故其电极电位只与温度?/p>
关,其关系式?/p>
φ
饱和甘汞
= 0.2415 - 0.00065(t
?/p>
25)
而电池电动势
饱和甘汞
理论
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
Ag
/
Ag
E
?/p>
可以算出该电池电动势的理论值?/p>
与测定?
比较即可?/p>
3
.电动势法测定化学反应的?/p>
G
、△
H
和△
S
?/p>
如果原电池内进行的化学反应是可逆的?/p>
且电池在可逆条件下工作?/p>
则此电池反应在定温定