1、實驗九原池電動勢的定及運用一實驗?zāi)繕?測定 Cu-Zn 電池電動勢和 .Zn 電的電極電勢2學會幾種電極的制備處理辦.3控制數(shù)字電位差計的量道理和精確的運用辦法.二實驗道理電池由正 .南北極構(gòu)成電池放進程中 ,正極起還原反響 負極起氧化反響 ,電池內(nèi)部還可以產(chǎn)生其它反響 , 電反是電池 中所有反響的總和.電池除可用來供給電能外,還用它來研討構(gòu)成此電池的化學 反響的熱力學性質(zhì) .從學熱力學知道 ,在溫恒.可逆前提下, 電池反響有以下關(guān)系： （9-1式中 是池響吉斯自由能增量 為電反響中得掉電子 的數(shù)量 為法拉第常數(shù)其數(shù)值為 C ）; 為池電 動勢所測該電池電動勢 E ,進又可求出其它熱力學函 數(shù)

2、但必須留意,測定電電動勢時 ,起首請求電池反響本身是可逆 的可電池應(yīng)知足如下提：(1)電池反響可逆亦電電極反響可逆(2)電池中不許可消失何不成逆的液接界(3)電必須在可逆的情下工作 ,即放電進程必須在均衡 態(tài)下進行亦許經(jīng)過程電池的電流為無窮小.是以在制備可逆電池.定可逆電池的電動勢時應(yīng)相符上述前 提,在精度不高的測中 ,常運用正負離子遷徙數(shù)比較接近的 鹽類構(gòu)成“鹽橋”來清除接電.在進行電池電動勢測量時,為使電池反響在接近熱力學可逆 Cu a 對 銅-鋅 Cu a 對 銅-鋅電池而言 前提下進行 , 采電位計量 . 原電池電動勢主如果兩個電極的電 極電勢的代數(shù)和 ,如能測定出兩個電極的電勢 ,就

3、盤得到由它 們構(gòu)成的電池的電動勢 . 由 9-1 ）可推導出電池的電動勢以及 電極電勢的表達式 . 下以銅 - 電池為例進行剖析 . 電暗式 為：符號“”代表固相（ Zn 或 ）和液相（ 或 CuSO ）兩 4相界面“”表通兩個液相的“鹽橋”; 和 m 分為 1 2 和 的量摩爾濃度當電池放電時負極起氧化反響：( Zn2 ) e 正極起還原反響：Cu (a ) Cu ( )電池總反響為：( s) 2 ( a ) Zn Cu ( Zn電池反響的吉布斯自變更值為： RT ln ZnCu Zn （9-2）上述式中 為尺度態(tài)時自由的變更值 ; 為物資的活度,純體物資的活度等于 1,即 Cu Zn.而在

4、標態(tài)時,a Zn,則有：式中 E （9-3）為電池動勢.由（9-1）（）可得： ln （9-4）Cu對于任一電池 ,其動等于兩個電極電勢之差值 ,其算式 為： （9-5 RT 1 RT 1 ln lnCu 2 Zn , 2 Cu Zn式中 Cu 和 Zn 是 電勢a Zn時,銅極鋅電極的尺電極對于單個離子 ,其度無法測定的 , 但強電解質(zhì)的活度與物 資 的 平 均 質(zhì) 量 摩 爾 濃 度 和 平 均 活 系 數(shù) 之 間 有 以 下 關(guān) 系 ：aZn 是離子的平均離子活度系 其數(shù)值大小與物資濃度 .離的種類實溫等因數(shù).在電化學中 ,電電勢的對值至今無法測定 , 在現(xiàn)實測量中 是以某一電極的電極電

5、勢為零尺度 ,然后將其它的電極（被研討 電極）與它構(gòu)成電池 ,測其間的電動勢 , 則該電動勢即為該被測 電極的電極電勢.被電在電池中的正 負性由它與零尺度T T T T 電極兩者的還原電勢比較肯定 . 平將氫電極在氫氣壓力為 101325, 溶中離活度為 1 時電極電勢劃定為零伏 即H H,稱為尺度氫電極然與其它被測電極進行比較因為氫電極運用便利 , 經(jīng)常運用別的一些易制備 . 電極電勢穩(wěn)固的電極作為參比電極,經(jīng)運用的參比電極有甘汞電極. 以上所評論辯論的電池是電池總反響中產(chǎn)生了化學變更 ,因而被稱為化學電池 .還有一類電池叫做濃差電池 ,這電在凈感 化進程中 , 僅僅是一種資從高濃度（或高壓

6、力）狀況向低濃度 （或低壓力）狀況轉(zhuǎn)移 ,從產(chǎn)生電動勢 而這種電池的尺度電動勢 等于零伏.Cu ( ) (0.01000mol ) ( )例如電池就是濃差電池的一種.電池電動勢的測量工作必在電池可逆前提下進行 ,必指出 , 電極電勢的大小,不與極種類 .溶濃度有關(guān)且與溫度有關(guān) . 本實驗是在實驗溫度下測的電極電勢 ,由（）和 9-7） 式可盤算 .為比較便利起見可采取式求出 298K 時的尺度電 極電勢 .298 K式中 . 為極電勢的溫系數(shù).于 Zn 電來說：銅電極(Cu 2 , Cu ), V 鋅電極 2 Zn( Hg ), , 三儀器和試劑-電位差計 1 ; 電鍍裝配 1 ; 尺度電池

7、1 ; 飽和甘汞電極 ; 電極管 ;電極架 ;四實驗步調(diào)鍍銅溶液飽和硝酸亞汞（控制運用; 硫酸鋅（剖析純; 銅鋅極硫酸銅（剖析純; 氯化鉀（剖析純.1電極的制備(1)鋅電極：將鋅電極稀硫酸溶液中浸泡少焉 ,掏洗凈 ,再 浸入汞或飽和硝酸亞汞溶中約 10s,概上即生成一層光明的汞齊用沖洗晾干后拔mol ZnSO中待用(2)銅電極：將銅電極在 6 mol 的硝酸溶液中浸泡少焉 ,掏出洗凈 ,將電極置于電燒杯中作為陰極 , 另一經(jīng)凈理的銅棒作陽極 ,進行電 ,流密度控制在 20 mA 為宜 . 其電鍍裝配如圖 9-1 所示.電鍍半小時,使電極概況有一層平均的新穎銅洗后放入mol CuSO中備用2電池

8、組合將飽和 KCl 溶液注入 50 的燒杯內(nèi)制橋再上面制備 的鋅電極和銅電極可變電阻銅棒銅電極Zn圖 制備銅電極的電鍍裝配置于小燒杯內(nèi),即成 Cu- 電池 電池裝配如圖 9-2 所.圖 Cu-Zn 電池裝配意圖同法構(gòu)成下列電池：3電動勢的測定(1)按照電位差計電路圖接電勢測量線路.(2)依尺度電池的溫度數(shù) 盤算實驗溫度下的尺度電池電 動勢以對位差計行標.(3)分離測定以上電池電動.五數(shù)據(jù)記載及處理1.將驗據(jù)表V NaoH(mL) V HAc(mL) C HAc(mol/L) C HAc(mol/L) 平均瓶號活性炭重（g）肇端濃度(mol/L)均衡濃度(mol/L)吸附量（mol/kg）012

9、345,均衡濃度 c 及吸量 （mol kg ）. 盤算成果如上表由盤算吸附量3吸附量對均衡濃度作溫線-c 圖并求出由直線斜率得:和常數(shù) K.=由直線截距得：盤算活性炭的比概況成果與評論辯論1.比概況測定與哪些身有,什么？a. 測定固體比概況時用溶液中溶質(zhì)的濃度要選擇恰當 ,即初始溶液的濃度以及吸附均后的濃度都選擇在適合的規(guī)模內(nèi) 既防止初始濃渡過高導致消多分子層吸附 ,又要防止均衡后的濃渡過低使吸附達不到飽和 如甲基藍在活性炭上的吸附實驗華夏始溶液的濃度為 -3 閣,均衡溶液的濃度不小 1mgdm-3.b. 按朗格謬爾吸附等線的請求 ,溶液吸附必須在等溫前提下進行使有品的三瓶置于恒溫器中振蕩

10、使達到均衡 .本驗是在空氣浴中將盛有樣的三角瓶置于振蕩器上振蕩 .實驗進程 中溫度會有變更如會影響測定成.2.因為實驗酸堿滴定進程 滴的積壓在必定的誤差 ,所導致實驗成果 1 和 3 瓶測得成果消失誤,故酸堿滴定中須要 操縱規(guī)范使驗果精.六留意事項1制備電極時防將負極接并嚴厲控制電鍍電流 2汞電極運用時請電極帽取下 , 用后用氯化鉀溶液浸泡七思慮題1電位差計.尺度電池各有什么感化若呵護及精確運用 2參比電極應(yīng)具備什么?它有什么功用3若電池的極性接反了什么效?附錄SDC-數(shù)字電位差計一SDC-數(shù)字電位差計的特色一體設(shè)計：將 UJ 系電差.光檢計尺電池等集成 一體體小重輕便攜.數(shù)字顯示：電位差值七

11、位示數(shù)值直不雅清楚精靠得住表里基準：即可運用內(nèi)部準進行測量 ,又可外接尺度作基準 進行測量運便靈巧誤差較小：保存電位差計量功效 ,真表現(xiàn)電位差計對檢測 誤差渺小的優(yōu)勢機能靠得住：電路采取對漂移抵消道理 ,戰(zhàn)勝元件溫 漂和時漂進測的確.二運用前提電源：220V10%;50Hz情形：溫度;濕85%三運用辦法1開機用電源線將內(nèi)心后面板的源插座與 220V 電銜接 ,打開 電源開關(guān)（）,熱 15 分鐘2以內(nèi)標或外標為基準行測量(1)將被測電動勢按“”極性與測量端子對應(yīng)銜接好.(2)采取“內(nèi)標”校驗 將測選擇”至于“內(nèi)標”地位 ,將 100 位置 1,其余旋鈕和抵償旋鈕逆時針旋到底 ,此“位指標”顯示為“檢零指導數(shù)值穩(wěn)固后 按“采零”鍵,此 時檢指導應(yīng)顯示0000”.(3)采取“外標”校驗 將標池的“ +.-”極性按極性與“外標”端子接好 , 將測量選擇”置于“外標” ,調(diào)“ 100 10”抵償電位器,使“電位指導”數(shù)值與外標電池數(shù)值雷同 待“檢零指導”數(shù)值穩(wěn)固之 按“采零”鍵 ,此“檢零指導” 為“”.(4)儀用“內(nèi)標”或“標” , 校完后將被測電動勢按“+.-”極性與“測量端子接好 將測選擇”置于“測量” 將“抵償”電位器逆時針到底 , 調(diào)“ 10010”個鈕 ,使“檢零指導”為“ - 且絕對值最小時 , 再調(diào)節(jié)抵償電位