原电池电动势的测定实验报告

1、实验九原池电动势的定及运用一实验目标1测定 Cu-Zn 电池电动势和 .Zn 电的电极电势2学会几种电极的制备处理办.3控制数字电位差计的量道理和精确的运用办法.二实验道理电池由正 .南北极构成电池放进程中 ,正极起还原反响 负极起氧化反响 ,电池内部还可以产生其它反响 , 电反是电池 中所有反响的总和.电池除可用来供给电能外,还用它来研讨构成此电池的化学 反响的热力学性质 .从学热力学知道 ,在温恒.可逆前提下, 电池反响有以下关系： （9-1式中 是池响吉斯自由能增量 为电反响中得掉电子 的数量 为法拉第常数其数值为 C ）; 为池电 动势所测该电池电动势 E ,进又可求出其它热力学函 数

2、但必须留意,测定电电动势时 ,起首请求电池反响本身是可逆 的可电池应知足如下提：(1)电池反响可逆亦电电极反响可逆(2)电池中不许可消失何不成逆的液接界(3)电必须在可逆的情下工作 ,即放电进程必须在均衡 态下进行亦许经过程电池的电流为无穷小.是以在制备可逆电池.定可逆电池的电动势时应相符上述前 提,在精度不高的测中 ,常运用正负离子迁徙数比较接近的 盐类构成“盐桥”来清除接电.在进行电池电动势测量时,为使电池反响在接近热力学可逆 Cu a 对 铜-锌 Cu a 对 铜-锌电池而言 前提下进行 , 采电位计量 . 原电池电动势主如果两个电极的电 极电势的代数和 ,如能测定出两个电极的电势 ,就

3、盘得到由它 们构成的电池的电动势 . 由 9-1 ）可推导出电池的电动势以及 电极电势的表达式 . 下以铜 - 电池为例进行剖析 . 电暗式 为：符号“”代表固相（ Zn 或 ）和液相（ 或 CuSO ）两 4相界面“”表通两个液相的“盐桥”; 和 m 分为 1 2 和 的量摩尔浓度当电池放电时负极起氧化反响：( Zn2 ) e 正极起还原反响：Cu (a ) Cu ( )电池总反响为：( s) 2 ( a ) Zn Cu ( Zn电池反响的吉布斯自变更值为： RT ln ZnCu Zn （9-2）上述式中 为尺度态时自由的变更值 ; 为物资的活度,纯体物资的活度等于 1,即 Cu Zn.而在

4、标态时,a Zn,则有：式中 E （9-3）为电池动势.由（9-1）（）可得： ln （9-4）Cu对于任一电池 ,其动等于两个电极电势之差值 ,其算式 为： （9-5 RT 1 RT 1 ln lnCu 2 Zn , 2 Cu Zn式中 Cu 和 Zn 是 电势a Zn时,铜极锌电极的尺电极对于单个离子 ,其度无法测定的 , 但强电解质的活度与物 资 的 平 均 质 量 摩 尔 浓 度 和 平 均 活 系 数 之 间 有 以 下 关 系 ：aZn 是离子的平均离子活度系 其数值大小与物资浓度 .离的种类实温等因数.在电化学中 ,电电势的对值至今无法测定 , 在现实测量中 是以某一电极的电极电

5、势为零尺度 ,然后将其它的电极（被研讨 电极）与它构成电池 ,测其间的电动势 , 则该电动势即为该被测 电极的电极电势.被电在电池中的正 负性由它与零尺度T T T T 电极两者的还原电势比较肯定 . 平将氢电极在氢气压力为 101325, 溶中离活度为 1 时电极电势划定为零伏 即H H,称为尺度氢电极然与其它被测电极进行比较因为氢电极运用便利 , 经常运用别的一些易制备 . 电极电势稳固的电极作为参比电极,经运用的参比电极有甘汞电极. 以上所评论辩论的电池是电池总反响中产生了化学变更 ,因而被称为化学电池 .还有一类电池叫做浓差电池 ,这电在净感 化进程中 , 仅仅是一种资从高浓度（或高压

6、力）状况向低浓度 （或低压力）状况转移 ,从产生电动势 而这种电池的尺度电动势 等于零伏.Cu ( ) (0.01000mol ) ( )例如电池就是浓差电池的一种.电池电动势的测量工作必在电池可逆前提下进行 ,必指出 , 电极电势的大小,不与极种类 .溶浓度有关且与温度有关 . 本实验是在实验温度下测的电极电势 ,由（）和 9-7） 式可盘算 .为比较便利起见可采取式求出 298K 时的尺度电 极电势 .298 K式中 . 为极电势的温系数.于 Zn 电来说：铜电极(Cu 2 , Cu ), V 锌电极 2 Zn( Hg ), , 三仪器和试剂-电位差计 1 ; 电镀装配 1 ; 尺度电池

7、1 ; 饱和甘汞电极 ; 电极管 ;电极架 ;四实验步调镀铜溶液饱和硝酸亚汞（控制运用; 硫酸锌（剖析纯; 铜锌极硫酸铜（剖析纯; 氯化钾（剖析纯.1电极的制备(1)锌电极：将锌电极稀硫酸溶液中浸泡少焉 ,掏洗净 ,再 浸入汞或饱和硝酸亚汞溶中约 10s,概上即生成一层光明的汞齐用冲洗晾干后拔mol ZnSO中待用(2)铜电极：将铜电极在 6 mol 的硝酸溶液中浸泡少焉 ,掏出洗净 ,将电极置于电烧杯中作为阴极 , 另一经净理的铜棒作阳极 ,进行电 ,流密度控制在 20 mA 为宜 . 其电镀装配如图 9-1 所示.电镀半小时,使电极概况有一层平均的新颖铜洗后放入mol CuSO中备用2电池

8、组合将饱和 KCl 溶液注入 50 的烧杯内制桥再上面制备 的锌电极和铜电极可变电阻铜棒铜电极Zn图 制备铜电极的电镀装配置于小烧杯内,即成 Cu- 电池 电池装配如图 9-2 所.图 Cu-Zn 电池装配意图同法构成下列电池：3电动势的测定(1)按照电位差计电路图接电势测量线路.(2)依尺度电池的温度数 盘算实验温度下的尺度电池电 动势以对位差计行标.(3)分离测定以上电池电动.五数据记载及处理1.将验据表V NaoH(mL) V HAc(mL) C HAc(mol/L) C HAc(mol/L) 平均瓶号活性炭重（g）肇端浓度(mol/L)均衡浓度(mol/L)吸附量（mol/kg）012

9、345,均衡浓度 c 及吸量 （mol kg ）. 盘算成果如上表由盘算吸附量3吸附量对均衡浓度作温线-c 图并求出由直线斜率得:和常数 K.=由直线截距得：盘算活性炭的比概况成果与评论辩论1.比概况测定与哪些身有,什么？a. 测定固体比概况时用溶液中溶质的浓度要选择恰当 ,即初始溶液的浓度以及吸附均后的浓度都选择在适合的规模内 既防止初始浓渡过高导致消多分子层吸附 ,又要防止均衡后的浓渡过低使吸附达不到饱和 如甲基蓝在活性炭上的吸附实验华夏始溶液的浓度为 -3 阁,均衡溶液的浓度不小 1mgdm-3.b. 按朗格谬尔吸附等线的请求 ,溶液吸附必须在等温前提下进行使有品的三瓶置于恒温器中振荡

10、使达到均衡 .本验是在空气浴中将盛有样的三角瓶置于振荡器上振荡 .实验进程 中温度会有变更如会影响测定成.2.因为实验酸碱滴定进程 滴的积压在必定的误差 ,所导致实验成果 1 和 3 瓶测得成果消失误,故酸碱滴定中须要 操纵规范使验果精.六留意事项1制备电极时防将负极接并严厉控制电镀电流 2汞电极运用时请电极帽取下 , 用后用氯化钾溶液浸泡七思虑题1电位差计.尺度电池各有什么感化若呵护及精确运用 2参比电极应具备什么?它有什么功用3若电池的极性接反了什么效?附录SDC-数字电位差计一SDC-数字电位差计的特色一体设计：将 UJ 系电差.光检计尺电池等集成 一体体小重轻便携.数字显示：电位差值七

11、位示数值直不雅清楚精靠得住表里基准：即可运用内部准进行测量 ,又可外接尺度作基准 进行测量运便灵巧误差较小：保存电位差计量功效 ,真表现电位差计对检测 误差渺小的优势机能靠得住：电路采取对漂移抵消道理 ,战胜元件温 漂和时漂进测的确.二运用前提电源：220V10%;50Hz情形：温度;湿85%三运用办法1开机用电源线将内心后面板的源插座与 220V 电衔接 ,打开 电源开关（）,热 15 分钟2以内标或外标为基准行测量(1)将被测电动势按“”极性与测量端子对应衔接好.(2)采取“内标”校验 将测选择”至于“内标”地位 ,将 100 位置 1,其余旋钮和抵偿旋钮逆时针旋到底 ,此“位指标”显示为“检零指导数值稳固后 按“采零”键,此 时检指导应显示0000”.(3)采取“外标”校验 将标池的“ +.-”极性按极性与“外标”端子接好 , 将测量选择”置于“外标” ,调“ 100 10”抵偿电位器,使“电位指导”数值与外标电池数值雷同 待“检零指导”数值稳固之 按“采零”键 ,此“检零指导” 为“”.(4)仪用“内标”或“标” , 校完后将被测电动势按“+.-”极性与“测量端子接好 将测选择”置于“测量” 将“抵偿”电位器逆时针到底 , 调“ 10010”个钮 ,使“检零指导”为“ - 且绝对值最小时 , 再调节抵偿电位