原电池电动势及其温度系数的测定VIP免费

原电池反应电动势及其温度系数测定物理化学实验室(Cu(aq)CuSO(aq)ZnSOZnCu')44)Cu()aq,CuSO()aq,ZnSO()Zn()'Cu(44I按惯例，丹尼尔电池组成电池的各物质排列顺序如下，放电时有从左至右的电流通过电池的每个相界面。)'Cu()Cu()aq,CuSO()Cu()aq,ZnSO()aq,CuSO()Zn()aq,ZnSO()'Cu()Zn(4444EE是I=0时电池各相界面上电位差的代数和:电化学平衡达平衡时，T、p、xi恒定，E稳定,包括两类平衡:(1)开路下的电化学平衡zFEW电'~1B)(BBdddddddRRzFEAsVpSTWQUd'dd~11)()(zFEWnKiii电(2)闭路下的电化学平衡——有负载，做电功1.电池接负载，处于闭路，对外输出电功；2.如负载是相同的电池，但正负极与所研究的电池的互相对接，电池的状态不变，达到化学平衡。3.用抵消法测量电动势时，当电位计输出电压与电池电动势相等，方向相反，检流计的指针不动，即可认为电池处于化学平衡。一、实验目的1.理解并掌握抵消法测定原电池反应电动势的原理；2.测定原电池反应在不同温度下的电动势，计算与电池反应的有关热力学函数。二、实验原理1.抵消法测定原电池电动势工作回路测量回路这里，工作回路中的工作电池与测量回路中的待测电池并接，当测量回路中电流为零时，工作电池在滑线电阻AB上的某一段电位降恰等于待测电池的电动势。测量时，将开关S合向标准电池Es，调节滑线电阻使其电位降等于Es，调节可变电阻R使检流计不偏转，即电流为零。这样利用标准电池即标定了工作回路中电阻丝AB上每欧姆长度的电压降。然后将开关S合向待测电池Ex，调节滑线电阻，使检流计不发生偏转，即可测出待测电池电动势。测定某一原电池反应在不同温度下的电动势E，即可求得反应电势的温度系数，由E和可根据如下关系式计算电池反应的相关热力学函数：zFEGmrppTEzFTGSmrmrmmSpTGpTEzFSmr即2.电池反应电势的温度系数与热力学函数关系pTEpTE，其中z为反应的电荷数，F为法拉第常数pTETEzFHmr所以小结：小结：测定，即可计算反应的pTEEE、、、mrG,mrmrmrKHSG、、、而且精度高。mrmrmrSTGH因为olnooomrmrmrKRTSTHG又亦可求得。衡常数所以电池反应的标准平oK(Hg(s),ClHg)(KCl),kgmol(0.1ZnClZn)221饱和负极反应正极反应2eZnZn(s)2)kgmol(12Cl(l)2Hg2e(s)ClHg122(l)2HgZn(s)ClHgZn(s)222，ZnZn2＋EEE－甘汞饱和甘汞电极反应的电极电势是已知的，所以由测得的电池反应电动势即可计算得锌电极反应的电极电势。三、试剂与仪器试剂：0.100mol/kgZnCl2溶液仪器：SDC数字电位综合测试仪，BC9型饱和标准电池饱和甘汞电极，锌电极，恒温水槽四、实验步骤1.调节恒温水槽至25.0℃。2.根据下式计算室温下的标准电池电动势Es,t3.按抵消法原理和SDC数字电位综合测试仪的操作步骤接妥线路。4.在H型电解槽中装好ZnCl2溶液，插入锌、饱和甘汞电极，测定原电池在25℃、30℃和35℃下的反应电动势。27520,,)20(1005.9)20(1006.4ttEEsts五、数据处理1.计算温度系数：•作E－T图，求其斜率•由三个温度下的E、T值代入E＝a＋bT+cT2，求得a，b和c2.计算25℃下电池反应的相关热力学函数。3.计算25℃下的Zn电极电势。