大学物理化学实验报告-原电池电动势的测定(2)

C6H4O2·C6H4(OH)2（醌氢醌）== C6H4O2(醌)+C6H4(OH)2(氢醌)

在酸性溶液中，对苯二酚解离度极小，因此醌与对苯二酚的活度可以认为相同，即

α醌=α氢醌。

醌氢醌电极的制备很简单，只需待测pH值溶液以醌氢醌饱和，浸入惰性电极（铂电极）中即可。醌氢醌电极作为还原电极时，电极反应是

C6H4O2（醌）+2H+ +2e- →C6H4(OH）2（氢醌）

其电动势为：φ醌氢醌 =φθ醌氢醌 –RT/F·ln 1/αH+ =φθ醌氢醌 -2.303RT/F ·pH

通过实验测得电池的电动势，就可以计算出溶液的pH值。

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，结果使电极偏离平衡状态。另外，电池本身有内阻，所以伏特计测得的只是不可逆电池的端电压。采用对消法（又叫补偿法）可在无电流（或

极小电流）通过电池的情况下准确测定电池

的电动势。

对消法原理是在待测电池上并联一个

大小相等、方向相反的外加电势差，这样待

测电池中没有电流通过，外加电势差的大小

即等于待测电池的电动势。

三：仪器与药品

1. 仪器

EM—30数字式电子电位差计 1台银电极 1支 铂电极 1个小烧杯 2个 直流辐射式检流计1台饱和甘共电极1支 导线2条盐桥 4根

2. 药品

HCl（0.100mol/ml） HCl（1mol/ml）

AgNO3（0.100mol/ml） 未知pH溶液

KCl(饱和溶液)醌氢醌

四：实验步骤

本实验测定如下两个电池的电动势

①Hg-Hg2Cl2 | KCl( 饱和 ) | | AgNO3 (0.100 mol/L) | Ag

②Hg -Hg2Cl2 | KCl( 饱和 ) | | 饱和有醌氢醌的未知pH溶液 |Pt

1.银电极的制备

将铂丝电极放在浓HNO3中浸泡15分钟，取出用蒸馏水冲洗，如表面仍不干净，用细晶相砂纸打磨光亮，再用蒸馏水冲洗干净插入盛0.1

mol·dm-3AgNO3溶液的小烧杯中，按图7－1接好线路，调

节可变电阻，使电流在3mA、直流稳压源电压控制在6V镀

20分钟。取出后用0.1 mol·dm-3的HNO3溶液冲洗，用滤纸

吸干，并迅速放入盛有0.1000mAgNO3＋0.1 mHNO3溶液的半

电池管中(如图7－2）

2.制备盐桥：

为了消除液接电位，必须使用盐桥。参见附录的方法，制备KNO3盐桥和KCl

盐桥。分别放入饱和的KNO3溶液和KCl溶液中待用。

3.测量电池的电动势：

测量可逆电池的电动势不能直接用伏特计来测量。因为电池与伏特计相接后，整个线路便有电流通过，此时电池内部由于存在内电阻而产生某一电位降，并在电池两极发生化学反应，溶液浓度发生变化，电动势数据不稳定。所以要准确测定电池的电动势，只有在电流无限小的情况下进行，所采用的对消法就是根据这个要求设计的。

图7-3为对消法测量电池电动势的原理图。回路是由稳压电源、可变电阻和电位差

过回路的电流为某一定值。在电位差计的滑线电阻上产生确定的电位降，

其

数值由己知电动计组成。稳压电源为工作电源，其输出电压必须大于待测电池的电动势。调节可变电阻使流

(1) 组装电池：将上述制备的银电极与实验室提供的Ag－AgCl｜Cl－

(1.000mKCl)参比电极组成电池，Ag－AgCl｜Cl－(1.000m)║AgNO3(0.1000m)｜

Ag。根据理论计算确定电极电位的高低与电极的正负，将其置于恒温槽中，将自制的KNO3盐桥横插在两半电池管的小口上，注意两半电池管中溶液一定要与盐桥底端相接。

(2) 电池电动势测量：EM—30 数字式电子电位差计

a、①校准零点，功能键选择“外标”位置， “外标”接口短接，电动势档拨到电动势指示为零，按校准按钮，平衡指示即为零。

②标准电池（或仪器自带基准）接在“外标”位置，将电动势档拨到电动势指示为标准电池的电势值，按校准按钮，平衡指示即为零。

b、测量待测电池的电动势方法：

功能选择拨至“测量”位置，链接待测电池至“测量”，调节电动势拨档直到平衡指示接近于零，稳定时读数为所测电动势

4、测量电池的电动势：

（1）连接好电路，根据接线柱的正负极和相对应的颜色，链接时由于测量存在着误差，每次测量需要重新的矫正误差，选择“外标”档位，连接线接入矫正的孔径。进行标准电极的矫正。然后换档位至测量，改变接线柱连接线至测量孔径，把正极接入银电极，负极接入汞—氯化亚汞电极进行测量。这时依次旋动EM—30 数字式电子电位差计按钮使平衡指示的数字显示为零或者零附近上下摆动的数字。这时电动势的指示即为所测得电池电动势的指示。这时测得的读数为499mV。

（2）同样的方法可以测得醌氢醌电极的电动势为这时测得的读数为141mV。 五：数据处理

室温： 25℃大气压：100.33kPa

1. 电池（I）测定记录

Hg-Hg2Cl2 | KCl( 饱和 ) | | AgNO3 (0.100 mol/L) | Ag

E实际测=0.499V

2. 电池（Ⅱ）测定记录

Hg -Hg2Cl2 | KCl( 饱和 ) | | 饱和有醌氢醌的未知pH溶液 |Pt E实际测=0.141V

篇三：华师物化实验-原电池电动势的测定与应用

华 南 师 范 大 学 实 验 报 告

学生姓名：dxh 学号：

专业：化学师范年级、班级：2011级化教六班 课程名称：物理化学实验 实验项目：原电池电动势的测定与应用 指导老师：蔡跃鹏 实验评分：

【实验目的】

1. 掌握电位差计的测量原理和测量电池电动势的方法；

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. 测定电池（1）的电动势；

5. 了解可逆电池电动势测定的应用；

6. 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△G、△S、△H。

【实验原理】

可设计成原电池的化学反应，发生失去电子进行氧化反应的部分可作为阳极，发生获得电子进行还原反应的部分可作为阴极，两个半点池组成一个原电池。电池的书写习惯是左方为负极，即阳极，右方为正极，即阴极。符号“|”表示 ”表示，。如电池反应是自发的，则其电动势为正，等于阴极电极电势E?与阳极电极电势E? 之差，即E?E??E? …… 此处隐藏：797字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……