電池電動(dòng)勢的測定與熱力學(xué)函數(shù)的測定 2014.3.19

1、電池電動(dòng)勢測定與熱力學(xué)函數(shù)測定姓名姓名陳博殷學(xué)號學(xué)號20112401073年級年級11化4課程名稱課程名稱物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)間實(shí)驗(yàn)時(shí)間2014319指導(dǎo)老師指導(dǎo)老師蔡躍鵬、林曉明一、一、【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹俊緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、掌握電位差計(jì)的測量原理和測量電池電動(dòng)勢的方法；2、加深對可逆電池，可逆電極、鹽橋等概念的理解；3、測定電池（1）的電動(dòng)勢；4、掌握電動(dòng)勢法測定化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)函數(shù)變化值的有關(guān)原理和方法；5、根據(jù)可逆熱力學(xué)體系的要求設(shè)計(jì)可逆電池，

2、測定其在不同溫度下的電動(dòng)勢值，計(jì)算電池反應(yīng)的熱力學(xué)函數(shù)△G、△S、△H。二、二、【實(shí)驗(yàn)原理】【實(shí)驗(yàn)原理】1、用對消法測定原電池電動(dòng)勢：、用對消法測定原電池電動(dòng)勢：原因：原電池電動(dòng)勢不能用伏特計(jì)直接測量，因?yàn)殡姵嘏c伏特計(jì)連接后有電流通過，就會(huì)在電極上發(fā)生生極化，結(jié)果使電極偏離平衡狀態(tài)。另外，電池本身有內(nèi)阻，所以伏特計(jì)測得的只是不可逆電池的端電壓。而測量可逆電池的電動(dòng)勢，只能在無電流通過電池的情況下進(jìn)行，因此，采用對消法。原理：在待測電池上

3、并聯(lián)一個(gè)大小相等、方向相反的外加電源，這樣待測電池中沒有電流通過，外加電源的大小即等亍待測電池的電動(dòng)勢。對消法實(shí)驗(yàn)原理圖對消法實(shí)驗(yàn)原理圖2、原電池電動(dòng)勢書寫：、原電池電動(dòng)勢書寫：電池書寫習(xí)慣左方負(fù)極，右方正極。負(fù)極為氧化反應(yīng)，正極為還原反應(yīng)。如果電池反應(yīng)自發(fā)，則電池電動(dòng)勢為正。符號“|”表示兩相界面，“‖”表示鹽橋。3、電池電動(dòng)勢理論值計(jì)算原理：、電池電動(dòng)勢理論值計(jì)算原理：規(guī)定原電池的電動(dòng)勢E=φφ，φ=φln，φ=φlnθ?ZFRT氧

4、化還原ααθZFRT氧化還原αα對于電池Hg|Hg2Cl2(s)|KCl(飽和)‖AgNO3(0.02molL)|Ag負(fù)極反應(yīng)：HgCl（飽和）→12Hg2Cl2e，正極反應(yīng)：Age→Ag總反應(yīng)：HgCl（飽和）Ag→12Hg2Cl2Ag正極銀電極的電極電位：φAgAg=φlnθ?AgAgFRT?gα1AφAgAg=0.7990.00097（t25），αAg≈[Ag]=0.02布合理并便亍操作。③接通恒溫槽電源進(jìn)行恒溫，用SDC數(shù)字電位

5、差計(jì)測量電池的電動(dòng)勢。把被測電池放入恒溫槽中恒溫15min，同時(shí)將原電池引出線連接到SDC型數(shù)字式電位差計(jì)的待測接線柱上（注意正負(fù)極的連接），調(diào)節(jié)恒溫水槽溫度達(dá)到25.1℃，溫度波動(dòng)范圍要求控制在正負(fù)0.2℃之內(nèi)，測定其電動(dòng)勢。④然后調(diào)節(jié)恒溫槽，令恒溫升溫10℃，重復(fù)上述操作。⑤測量完畢后，倒去兩個(gè)小燒杯的溶液，洗凈燒杯的溶液。鹽橋兩端淋洗后，浸入硝酸鉀溶液中保存。五、五、【數(shù)據(jù)記錄與處理】【數(shù)據(jù)記錄與處理】室溫：22℃E測定值V次序t

6、℃TK一次二次三次測定值E平均值V理論計(jì)算值V相對誤差%①25298.150.460920.460320.460260.460500.457010.76②35308.150.455720.455530.455410.455550.450441.13①25℃時(shí)，℃時(shí)，φAgAg=φln=0.7990.00097（t25）ln=0.69851Vθ?AgAgFRT?gα1AFRT02.01φ飽和甘汞=φln=0.24150.00065(t–2

7、5)=0.2415Vθ飽和甘汞FRTClα1E（理論）=φφ=φAgAgφ飽和甘汞=0.698510.2415=0.45701VE（測量）=0.46050V相對誤差：（0.460500.45701）0.45701=0.76%②35℃時(shí)，φAgAg=φln=0.7990.00097（t25）ln=0.68544Vθ?AgAgFRT?gα1AFRT02.01φ飽和甘汞=φln=0.24150.00065(t–25)=0.235Vθ飽和甘汞F