实验?/p>
电池电动势的测定及其应用
一、实验目的与要求
1
、通过实验加深对可逆电池、可逆电极概念的理解?/p>
2
、掌握对消法测定电池电动势的原理及电位差计的使用方法?/p>
3
、学会一些电极和盐桥的制备?/p>
4
、通过测量电池
Ag
?/p>
AgCl
?/p>
KCl(
m
1
)
?/p>
AgNO
3
(
m
2
)
?/p>
Ag
的电动势?/p>
AgCl
的溶度积
K
sp
?/p>
5
、测量电?/p>
Zn
?/p>
ZnSO
4
(
m
1
)
?/p>
Cl
?
(
m
2
)
?/p>
AgCl
?/p>
Ag
的电动势随温度的变化,并计算有关?
热力学函数?/p>
二、预习要求:
1
?/p>
明确可逆电池、可逆电极的概念?/p>
2
?/p>
了解电位差计、标准电池和检流计的使用及注意事项?/p>
3
?/p>
掌握对消法原理和测定电池电动势的线路和操作步骤?/p>
4
?/p>
掌握用电池电动势法测定化学反应热力学函数的原理和方法?/p>
5
?/p>
了解不同盐桥的使用条件?/p>
三、实验原?/p>
化学电池是由两个
“半电池?/p>
即正负电极放在相应的电解质溶液中组成的?/p>
由不同的?/p>
样的电极可以组成若干个原电池?/p>
在电池反应过程中正极上起还原反应?/p>
负极上起氧化反应?/p>
而电池反应是这两个电极反应的总和?/p>
其电动势为组成该电池的两个半电池的电极电位的?/p>
数和?/p>
若知道了一个半电池的电极电位,
通过测量这个电池电动势就可算出另外一个半电池
的电极电位?/p>
所谓电极电位,
它的真实含义是金属电极与接触溶液之间的电位差?/p>
它的绝对
值至今也无法从实验上进行测定?/p>
在电化学中,
电极电位是以一电极为标准而求出其他电?/p>
的相对值。现在国际上采用的标准电极是标准氢电极,即在
a
H
?/p>
?/p>
1
时,
P
H
2
=1atm
时被?/p>
气所饱和的铂电极,它的电极电位规定为
0
,然后将其他待测的电极与其组成电池,这样?/p>
得电池的电动势即为被测电极的电极电位?/p>
由于氢电极使用起来比较麻烦,
人们常把具有?/p>
定电位的电极,如甘汞电极,银—氯化银电极作为第二级参比电极?/p>
通过对电池电动势的测量可求算某些反应?/p>
?/p>
H
?/p>
?/p>
S
?/p>
?/p>
G
等热力学函数?/p>
电解质的平均
活度系数?/p>
难溶盐的活度积和溶液?/p>
pH
等物理化学参数?/p>
但用电动势的方法求如上数据时?/p>
必须是能够设计成一个可逆电池,该电池所构成的反应应该是所求的化学反应?/p>
例如用电动势法求
AgCl
?/p>
K
sp
需设计成如下的电池?/p>
Ag
?/p>
AgCl
?/p>
KCl(
m
1
)
?/p>
AgNO
3
(
m
2
)
?/p>
Ag
Ag(s)
?/p>
Cl
?
(
m
1
)
?/p>
AgCl(s)
?/p>
e
-
Ag
?
(
m
2
)
?/p>
e
-
?/p>
Ag(s)
应:
Ag
?/p>
(
m
2
)
?/p>
Cl
?
(
m
1
)
?/p>
AgCl(s)
E
=
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
=
[
ln
]
[
ln
]
/
/
?
?/p>
Ag
Ag
Ag
Ag
AgCl
Cl
?/p>
?/p>
?
?/p>
?/p>
?/p>
?
?/p>
RT
F
a
RT
F
a
1
=
E
RT
F
a
a
?
?/p>
?
ln
1
Ag
Cl
(7
?/p>
1)