实验十原电池电动势的测定

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1、word资料下载可编辑深圳大学实验报告课程名称：物理化学实验（2）实验项目名称：实验一原电池电动势的测定学院：化学与化工学院专业：指导教师：报告人：学号：班级：实验时间：2012.10.12实验报告提交时间：2012.10.26教务部制专业技术资料word资料下载可编辑Ⅰ、目的要求1、测定Cu—Zn电池的电动势和Cu、Zn电极的电极电位。2、了解可逆电池，可逆电极，盐桥等概念。3、学会一些电极的制备和处理方法。Ⅱ、仪器与试剂NDM-1精密数字直流电压测定仪，标准电池(惠斯登电池)，铜棒电极，锌棒电

2、极，玻璃电极管2个，饱和甘汞电极，氯化亚汞，洗耳球，小烧杯，细砂纸ZnSO4(0.100moldm-3),CuSO4(0.100moldm-3)，KCl(0.100moldm-3),饱和KCl溶液，稀硫酸、稀硝酸。Ⅲ、实验原理凡是能使化学能转变为电能的装置都称之为电池(或原电池)。可逆电池应满足如下条件:(1)电池反应可逆，亦即电池电极反应可逆；(2)电池中不允许存在任何不可逆的液接界；(3)电池必须在可逆的情况下工作，即充放电过程必须在平衡态下进行，即测量时通过电池的电流应为无限小。因此在制备可逆

3、电池、测定可逆电池的电动势时应符合上述条件，在精确度不高的测量中，用正负离子迁移数比较接近的盐类构成“盐桥”来消除液接电位；用电位差计测量电动势可满足通过电池电流为无限小的条件。电位差计测定电动势的原理称为对消法，可使测定时流过电池的电流接近无限小，从而可以准确地测定电池的电动势。可逆电池的电动势可看作正、负两个电极的电势之差。设正极电势为φ+，负极电势为φ-，则电池电动势E=φ+－φ-。电极电势的绝对值无法测定，手册上所列的电极电势均为相对电极电势，即以标准氢电极作为标准，规定其电极电势为零。将标

4、准氢电极与待测电极组成电池，所测电池电动势就是待测电极的电极电势。由于氢电极使用不便，常用另外一些易制备、电极电势稳定的电极作为参比电极。常用的参比电极有甘汞电极、银-氯化银电极等。这些电极与标准氢电极比较而得的电势已精确测出，具体的电极电位可参考相关文献资料。以饱和甘汞电极与铜/硫酸铜电极或锌/硫酸锌电极组成电池，测定电池的电动势，根据甘汞电极的电极电势，可推得这两个电极的电极电势。电极电势的测定原理：专业技术资料word资料下载可编辑原电池是化学能转变为电能的装置，在电池放电反应中，正极（右边）

5、起还原反应，负极起氧化反应。电池的电动势等于组成的电池的两个电极电位的差值。即：E=—=—R=8.314JF=96500C为参与电极反应的物质的活度。纯固体物质的活度为1。Ⅳ、实验步骤一、电极制备1、锌电极：用砂纸轻轻打磨锌电极表面上氧化层，再用稀硫酸浸洗，然后用水洗涤，再用蒸馏水淋洗后放入玻璃电极管，管内加入ZnSO4(0.100moldm-3)溶液。2、铜电极：用砂纸轻轻打磨铜电极表面上氧化层，再用稀硝酸浸洗，然后用水洗涤，再用蒸馏水淋洗后放入玻璃电极管，管内加入CuSO4(0.100moldm

6、-3)溶液。3、电池的组合及其电动势的测量（重复测量3次，取平均）3-1、Zn│ZnS04(0.1000M)‖CuS04(0.100M)│Cu3-2、Zn│ZnS04(0.1000M)‖KCl(饱和)│Hg2Cl2│Hg3-3、Hg│Hg2Cl2│KCl(饱和)‖CuS04(0.1000M)│CuⅤ、实验数据记录实测电动势（V）电动势平均值（V）电池3-1/Zn-Cu电池1.09381.09391.09401.0939电池3-2/Zn-甘汞电池1.04741.04751.04761.0475电池3-

7、3/甘汞-Cu电池0.046730.046700.046690.0467Ⅵ、实验数据处理1、由于使用标准氢电极不方便，实验测定时采用第二级的标准电极，用甘汞电极，参照附录五的表V-5-24，根据甘汞电极的电极电势温度校正公式得实验温度为24℃的电极电势为0.2423V。专业技术资料word资料下载可编辑2、由实验数据记录可知，甘汞电极在实验温度下的电极电势为0.2423V，实验测得Zn-甘汞电池的电动势为1.0475V，则由E=—=—可得=0.2423V－1.0475V=－0.8052V，即锌电极的

8、电极电势为－0.8052V；同理可得铜电极=0.2423V－0.0467V=0.2890V。3、据附录五的表V-5-30，查找得ZnSO4(0.100moldm-3)和CuSO4(0.100moldm-3)的平均活度系数γ±＝0.15，由于a（Zn+）=γ±m1，a（Cu+）=γ±m2，则a（Cu）=0.15，a（Zn）=0.15，则由可得，铜的=+（0.0592/2）ln（1/Cu+）=0.3427V，同理可得锌的标准电极电势是－0.7515V。4、由书中70页公式