1、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告院系班級(jí)學(xué)號(hào)姓名實(shí)驗(yàn)名稱電動(dòng)勢(shì)法測(cè)化學(xué)反應(yīng)的ArGm,ArHm,ArSm日期2012/3/27同組者姓名成績(jī)C13電動(dòng)勢(shì)法測(cè)定化學(xué)反應(yīng)的ArGm,ArHm,ArSm一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)學(xué)習(xí)電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量方法。(2)掌握用電動(dòng)勢(shì)法測(cè)定化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)函數(shù)值的原理和方法。原理及實(shí)驗(yàn)公式在恒溫、恒壓、可逆條件下，電池反應(yīng)的G與電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系如下rGmnEF(C13.1)式中n為電池反應(yīng)得失電子數(shù)，E為電池的電動(dòng)勢(shì)，F(xiàn)為法拉第常數(shù)。根據(jù)吉布斯-亥姆霍茲(Gibbs-He1mho1tz)公式rGmrHm T(Tm)。r H m T rSm(C13.2)(C13.3)由上面二式得rSm(中)。(C1

2、3.4)將式C13.1代入式C13.4得rSm(C13.5)式中(E)p稱為電池電動(dòng)勢(shì)的溫度系數(shù)。將式C13.5代入式C13.3,變換后T p可得rHm rGm T $ nEF nTF ()p(C13.6)因此,度T作圖,在恒定壓力下，測(cè)得不同溫度時(shí)可逆電池的電動(dòng)勢(shì)，以電動(dòng)勢(shì)E對(duì)溫從曲線上可以求任一溫度下的(-E)p,用公式C13.5計(jì)算電池反應(yīng)的熱力學(xué)函數(shù)rS-用公式C13.6計(jì)算r*用公式C13.3計(jì)算rG本實(shí)驗(yàn)測(cè)定下面反應(yīng)的熱力學(xué)函數(shù)C6HQ+2HCl+2Hg=Hg2cI2+aH（OH）2醌（Q）對(duì)苯二酚用飽和甘汞電極與醌氫醌電極將上述化學(xué)反應(yīng)組成電池：Hg（l）Hg2Cl2（s）KCl

3、（飽和）H+,C6H4（OH）2,C6H4O2Pt釀氫釀是等分子的釀（Q和氫釀（HQ對(duì)苯二酚）所形成的化合物，在水中依下式分解C6H4O2-C6H4（OH）2=CeHQ（釀）+C6H4（OH）2（氫釀）醌氫醌在水中溶解度很小，加少許即可達(dá)飽和，在此溶液中插入一光亮鉑電極即組成醌氫醌電極。再插入甘汞電極，即組成電池。電池中電極反應(yīng)為2Hg+2Cl-2e=Hg2cI2GHQ+2Hh+2e=C6H<OH）2測(cè)得該電池電動(dòng)勢(shì)的溫度系數(shù)，便可計(jì)算電池反應(yīng)的rGm、rHm、rSm。三儀器和試劑（1）儀器恒溫槽電子電位差計(jì)雙層三口瓶甘汞電極鉑電極（2）試劑NaHPO§液（0.2mol?dm-

4、3）檸檬酸溶液（0.1mol?dm-3）醌氫醌（A.R.）KC1（A.R.）四實(shí)驗(yàn)步驟(1)熟悉所有實(shí)驗(yàn)儀器的用法;(2)啟動(dòng)恒溫槽，調(diào)節(jié)溫度至20.53 C后通恒溫水過雙層三口瓶;(3)組合電池； 計(jì)算15mL 0.2mol/L 的NaHPO容液需要用的 藥品量，稱量并配制；計(jì)算35mL 0.2mol/L的檸檬酸溶液需要的藥 品量并稱量配制； 將、倒入一只潔凈干燥的燒杯中攪拌均勻； 在燒杯中溶液中加入釀氫釀至飽和 (分多次加雙層三口瓶i溫度計(jì)2 2電極3甘汞電極入，邊加入邊攪拌，至溶液呈淡黃色)； 充分?jǐn)嚢杷萌芤海瑢⑷芤旱谷腚p層三口瓶,電池示意圖插入鋁電極和甘汞電極，組成電池系統(tǒng)(4)恒溫

5、20至30分鐘，用電位差計(jì)測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)(誤差小于0.0002V,測(cè)3次取平均值)；(5)將恒溫槽溫度調(diào)高3C,恒溫20至30分鐘后再次重復(fù)上述步驟測(cè)量電動(dòng)勢(shì)；(6) 一共測(cè)量5組溫度不同的數(shù)據(jù)；五數(shù)據(jù)記錄及處理溫度/測(cè)量值1/mV測(cè)量值2/mV測(cè)量值3/mV平均值/mV293.53334.87334.85334.81334.84297.00332.56332.57332.59332.57300.00330.06330.09330.02330.06302.99327.61327.49327.55327.55306.01325.17325.21325.18325.19以溫度為橫軸，平均值為縱軸用

6、 excel作圖得:數(shù)據(jù)處理：由圖像可得斜率為k=-0.78474截距b=551.145rSmnF(-E)P96485.3 +2*10000.78474151.43J/KT=298時(shí)E=-0.78474*298+551.145=317.29248(mV)所以rGm317.29248* 96485.3nEF 2*44.094KJ/mol1000100089.22KJ/molrHmrGmT島nEFnTF(主)pT六誤差分析(1)在恒溫時(shí)，溫度并不穩(wěn)定。測(cè)量時(shí)所得的結(jié)果并不是所設(shè)置溫度下對(duì)應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)。(2)電解質(zhì)溶液的電解引起溶液濃度的變化會(huì)影響電池的實(shí)際電動(dòng)勢(shì)。七思考題(1)用本實(shí)驗(yàn)中的方法測(cè)定電池反應(yīng)熱力學(xué)函數(shù)時(shí)