电动势的测定及其应用实验报告

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1、电动势的测定及其应用实验报告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101.7kPa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）

2、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)—α，β为电池电极的温度系数：铜电极(Cu2+/Cu)，α=-0.000016V/K，β=0锌电极[Zn2+/Zn(Hg)]，α=0.0001V/K，β=0.62*10-6V/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/LCuSO4溶液、0.0100mol

3、/LCuSO4溶液、0.1000mol/LZnSO4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/LCuSO4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

4、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0.1000mol/LZnSO4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/

5、L)‖KCl(饱和)｜AgCl｜Ag(+)c.(-)Hg｜Hg2Cl2｜KCl(饱和)‖CuSO4(0.1000mol/L)｜Cu(+)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

6、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)=0.24771V(1)-1?(Zn2+(0.10mol·L)

7、Zn)=?SCE－E(1)=(0.24771－1.06154)V=－0.81383V-1?(Cu2+(0.10mol·L)

8、

9、Cu)=E(2)＋?SCE=(0.03769＋0.24771)V=0.28540V-1?(Cu2+(0.010mol·L)

10、Cu)=?(Cu2+(0.10mol·L-1)

11、Cu)－E(4)=(0.28540－0.02265)V=0.26275V在实验温度下，各电极的标准电极电势为：-1?(Zn2+(0.10mol·L)

12、Zn)=?θ(Zn2+-1(0.10mol·L)

13、Zn)－RT/2F*㏑1/α(Zn2+)则可得：?θ2+-12+-1(Zn(0.10mol·L)

14、Zn)=?(Zn(0.10mol·L)

15、Zn)＋RT/2F*㏑1/α(Z

16、n2+)=－0.81383＋8.314*289.84/(2*96500)*㏑1/0.1=－0.78508V-1?(Cu2+(0.10mol·L)

17、Cu)=?θ2+-1(Cu(0.10mol·L)

18、Cu)－R