物化实验报告电池电动势的测定及其应用(2)

3.测定电池的电动势

①根据Nernst公式计算实验温度下电池（I）的电动势理论值。

②正确接好测量电池（I）的线路。电池与电位差计连接时应注意极性。盐桥的两支管应标号，让标负号的一端始终不含氯离子的溶液接触。仪器要注意摆布合理并便于操作。

③用SDC数字电位差计测量电池（I）的电动势。每隔2min测一次，共测三次。 ④接通恒温槽电源进行恒温，使其分别达到21.5℃25.2℃、30.1℃，温度波动范围要求控制在正负0.2℃之内。把被测电池放入恒温槽中恒温15min，同时将原电池引出线连接到SDC型数字式电位差计的待测接线柱上（注意正负极的连接），测定其电动势，每5分钟测1次，直至电位差计读书稳定为止。

○5然后调节恒温槽，令恒温升温5℃，重复上述操作，然后再升温并进行测定。

○6测量完毕后，倒去两个小烧杯的溶液，洗净烧杯的溶液。盐桥两端淋洗后，浸入硝酸钾溶液中保存。

【实验记录及数据处理】

??Ag

/Ag

?

?0.799?0.00097(t?25)?0.799?0.00097(26.4?25)?0.7942V

?

?Ag/Ag??Ag?/Ag

?

?

RT1

lnFaAg

?0.7893?

?

8.314*299.551

ln?0.6920V

965000.02

?饱和甘汞?0.2415—0.00065（26.4?25）?0.238V

E理论??Ag/Ag?—?饱和甘汞?0.4540V

E-T图

篇二：大学物理化学实验报告-原电池电动势的测定

物理化学实验报告

院系 化学化工学院 班级 学号 姓名

实验名称 ： 原电池电动势的测定 日期同组者姓名 史黄亮 室温16.84℃ 气压 101.7 kPa成绩

一、目的和要求

1.学会一些电极的制备和处理方法；

2.掌握对消法测定电池电动势及电极电势的原理和方法； 3.熟悉数字式电子电位差计的工作原理和正确的使用方法。

二、基本原理

测定电池电动势必须要求电池反应本身是可逆的，即电池必须在可逆的情况下工作，此时只允许有无限小的电流通过电池。因此根据对消法原理（在外电路上加一个方向相反而电动势几乎相等的电池）设计了一种电位差计，以满足测量工作的需要。

T温度下的电极电势 ψT=ψTθ-(RT/2F)*ln(1/a);

— a= r±*m (r±参见附录表V-5-30)

ψTθ=ψ298θ+α(T-298)+0.5β(T-298)^2 — α，β为电池电极的温度系数： 铜电极(Cu2+/Cu)，α=-0.000016 V/K，β=0

锌电极[Zn2+/Zn(Hg)]，α=0.0001 V/K，β=0.62*10-6 V/K

三、仪器、试剂

SDC-Ⅱ数字电位差综合测试仪、YJ56电镀仪 毫安表、饱和甘汞电极、U型玻璃管等；

0.1000mol/L CuSO4溶液、0.0100mol/L CuSO4溶液、0.1000mol/L ZnSO4溶液、

Hg2Cl2溶液、饱和KCl溶液、琼脂、氯化钾(A.R.)、 铜片、锌片等。

四、实验步骤

㈠、电极制备

Ⅰ. 铜电极

① 取2片铜片，用沙皮纸将其表面打磨干净，再放入稀硝酸溶液中处理

片刻，用蒸馏水冲洗干净；

② 将处理后的铜片放入电镀液(0.1000mol/L CuSO4溶液)中,与电源的负

极相连，电源的正极与另一片铜片相连，回路中连有一只毫安表，调节电镀装置使毫安表的读数为40左右，电镀约1h； Ⅱ. 锌电极

① 取一片锌片，用沙皮纸将其表面的氧化物打磨去除，放入稀硫酸溶液

中片刻，使其表面氧化物进一步反应完全；

② 用蒸馏水冲洗锌片后，将其放入Hg2Cl2溶液约6秒钟，使其表面汞齐

化；

③ 取出后再用蒸馏水淋洗，用纸吸干表面的水，放入0.1000 mol/L ZnSO4

溶液中备用；

㈡、制盐桥

① 在100ml烧杯中加入适量蒸馏水，用电磁炉煮沸； ② 称取12g琼脂和20g纯KCl，加入沸水中

③ 待固体完全溶解至溶液成浆糊状时，用胶头滴管将液体注入U型玻璃

管中，注满且没有气泡； ④ 冷却后即为盐桥；

㈢、测定各组电池的电动势

a. (-) Zn｜ZnSO4(0.1000mol/L)‖KCl(饱和)｜Hg2Cl2｜Hg (+) b. (-) Zn｜ZnSO4(0.1000mol/L)‖KCl(饱和)｜AgCl｜Ag (+) c. (-) Hg｜Hg2Cl2｜KCl(饱和) ‖CuSO4(0.1000mol/L) ｜C u (+) d. (-) Ag｜AgCl｜KCl(饱和) ‖CuSO4(0.1000mol/L) ｜Cu (+) e. (-) Zn｜ZnSO4(0.1000mol/L)‖CuSO4(0.1000mol/L) ｜Cu (+) f. (-) Cu｜CuSO4(0.0100mol/L)‖ CuSO4(0.1000mol/L) ｜Cu (+)

① 打开数字式电位差计的电源，打到内标档，各旋钮打至0处，按下归

零按钮；

② 切换到测量档，将以上电池的正负极对应数字式电位差计的正负极连

接好；

③ 调整各旋钮，使右侧显示值为零(有时需要等待片刻至数值稳定)，此时

左侧显示的数值即被测电池的电动势； ④ 依次测定6组电池的电动势并记录下数据。

五、原始数据

六、数据处理

在实验温度下，饱和甘汞电极的电极电势为： ?SCE = 0.2415－7.61*10-4*(T－298)

= 0.2415－7.61*10-4*(16.84＋273－298) = 0.24771 V(1)

-1

?(Zn2+(0.10mol·L)|Zn)= ?SCE－E(1)

= (0.24771－1.06154) V =－0.81383 V

-1?(Cu2+(0.10mol·L)|Cu)= E(2)＋?SCE

= (0.03769＋0.24771) V = 0.28540 V

-1?(Cu2+(0.010mol·L)|Cu)= ?(Cu2+(0.10mol·L-1)|Cu)－E(4)

= (0.28540－0.02265) V = 0.26275 V

在实验温度下，各电极的标准电极电势为：

-1?(Zn2+(0.10mol·L) |Zn)=?θ

(Zn

2+-1

(0.10mol·L) |Zn)－RT/2F*㏑

1/α(Zn2+) 则可得：

?θ

2+-12+-1(Zn(0.10mol·L)|Zn) = ?(Zn(0.10mol·L)|Zn)＋RT/2F*㏑1/α(Zn2+)

=－0.81383＋8.314*289.84/(2*96500)* ㏑1/0.1 = －0.78508 V

-1?(Cu2+(0.10mol·L)|Cu)=?θ

2+-1

(Cu(0.10mol·L)|Cu)－RT/2F*㏑

1/α(Cu2+) 则可得： 1/α(Cu2+)

?θ

2+-12+-1

(Cu(0.10mol·L)|Cu)= ?(Cu(0.10mol·L)|Cu)+ RT/2F*㏑

= 0.28540＋8.314*289.84/(2*96500)* ㏑1/0.1 = 0.31415 V

对于电池4，它是浓差电池，所以两电极的标准电极电势相同 ?θ

2+-1(Cu(0.10mol·L)|Cu)= 0.31415 V

在298K下，各电极的标准电极电势为： 由?θ?θ …… 此处隐藏：1209字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……