电动势的测定(物化实验)VIP免费

电动势的测定实验者：林澄昱生042010030007；同组者：张弯弯实验日期：2012-03-24；提交日期：实验指导：曹中林1引言电动势的测量在物理化学研究中有重要的意义和广泛的应用。在恒温恒压可逆条件下，电池反应的吉布斯自由能的改变值等于对外所做的最大非体积功，如果非体积功只有电功一种，则(ΔrG)T,p=-nEF。其中n为电池输出元电荷的物质的量，单位为mol；E为可逆电池的电动势，单位为V，F为法拉第常数。通过电动势的测量可以获得一系列的热力学函数。本次实验利用对消法，测量Zn、Ag电极电势，Ag浓差电池电动势和电池电动势与温度的关系。2实验操作2.1实验药品、仪器及装置示意图2.1.1实验药品0.1000MZnSO4,0.1000MAgNO3,0.1000MKCl,饱和KCL盐桥，饱和KCl溶液，饱和KNO3溶液，饱和硝酸亚汞溶液。2.1.2实验仪器精密数字电位差计，半电池管3个，饱和甘汞电极1支，锌电极1支，银电极2支，小烧杯5个。2.1.3装置示意图图1半电极管图2对消法测电动势2.2实验条件室温：t=22.8℃气压：p=101.87kPa2.3操作步骤及要点2.3.1银电极的制作及电极电势的测量（1）将两根银电极用砂纸打磨擦亮，用蒸馏水冲洗干净，用滤纸擦干；（2）将两电极浸入AgNO3溶液中，测量其电动势值，应小于0.005V；（3）将一支电极插入半电极管之中，如图1所示，用洗耳球从D将0.1000MAgNO3溶液慢慢吸入半电池管少许，洗涤两次后，吸入适量溶液使液面覆盖电极；（4）夹紧D处，取出半电池管，检查管内有无气泡以及气密性；（5）利用饱和KNO3溶液作为盐桥，以饱和甘汞电极作为参比电极，测量饱和甘汞电极||AgNO3(0.1000M)|Ag这一电池的电动势。2.3.2浓差电池的制作及电动势的测量（1）在干净的小烧杯中加入0.1000MKCl溶液，再加入一滴0.1000MAgNO3溶液，搅拌均匀；（2）将另一银电极插入半电极管中，同样地，将上述悬浊液慢慢吸入半电池管中少许，洗涤两次后，吸入适量悬浊液使液体覆盖电极；（3）夹紧D处，取出半电池管，检查管内有无气泡以及气密性；（4）利用饱和KNO3溶液作为盐桥，测量Ag|AgNO3(0.1000M)||Ag+(b)KCl(0.1000M)|Ag这一电池的电动势。2.3.3锌电极的制作及电池电势的测量（1）将锌电极表面打磨光滑，然后用蒸馏水冲洗，用滤纸擦干；（2）浸入饱和硝酸亚汞溶液中3~5sec，取出后用滤纸擦拭电极，滤纸使用后应投入专用回收容器；（3）用蒸馏水冲洗电极，滤纸擦干，此时电极上应该覆盖一层均匀的汞齐；（4）参照2.3.1，使半电极管中装有适量的0.1000MZnSO4溶液，检查有无气泡以及气密性；（5）利用饱和KCl溶液作为盐桥，测量Zn|ZnSO4(0.1000M)||饱和甘汞电极这一电池的电动势。2.3.4电池电动势与温度关系的数据测量（1）将上述电池放入恒温槽内进行电池反应，调节温度至20℃；（2）待温度稳定5min后（“稳定”指温度波动在0.05℃以内），读取电位差计上读数并记录；（3）在20~50℃内每隔5℃测量一次，重复以上步骤。3结果与讨论3.1原始数据3.1.1银电极电极电势的测量表1银电极电极电势的测量数据表电池饱和甘汞电极||AgNO3(0.1000M)|Ag电动势测量值Ei/mV489.3489.6489.63.1.2浓差电池电动势的测量表2浓差电池电动势的测量数据表电池Ag|AgNO3(0.1000M)||Ag+(b),KCl(0.1000M)|Ag电动势测量值Ei/mV437.8438.0438.33.1.3锌电极电极电势的测量表3锌电极电极电势的测量数据表电池Zn|ZnSO4(0.1000M)||饱和甘汞电极电动势（测量值）Ei/mV1052.21052.91052.93.1.4电池电动势与温度关系的测量表4电池电动势与温度关系的测量温度T/℃电动势E/mV20.001046.71046.61046.525.001041.61041.61041.630.001039.41039.41039.435.001037.31037.31037.340.001036.21036.31036.445.001034.71034.91035.050.001033.71033.71033.83.2数据处理过程及结果3.2.1银电极电极电势的测量表5银电极电极电势测量数据处理表电池饱和甘汞电极||AgNO3(0.1000M)|Ag电动势（测量值）Ei/mV489.3489.6489.6电动势（平均值）E/mV①489.5参比电极电动势φ0/mV②242.6电极电势φAg+/Ag/mV③732.1①E=(E1+E2+E3)/3②φ0=0.2412–6.61*10-4(t/℃-25)–1.75*10-6(t/℃-25)2–9.16*10-10(t/℃-25)31③φAg+/Ag=E+φ0根据附表26得到，电极反应Ag++e−→Ag的φθ...