原电池电动势及其温度系数的测定

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1、原电池反应电动势及其温度系数测定物理化学实验室按惯例，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'ZnZnSO(aq)CuSO(aq)Cu(44I(Cu)'(Zn)(ZnSO,aq)(CuSO,aq)(Cu)44E是I=0时电池各相界面上电位差的代数和:E(Zn)(Cu)'(ZnSO,aq)(Zn)4(CuSO,aq)(ZnSO,aq)44(Cu)(CuSO,aq)4(Cu)(Cu)'电化学平衡达平衡时，T、p、x恒定，E稳定,包括两类平衡:i(1)

2、开路下的电化学平衡(2)闭路下的电化学平衡——有负载，做电功dUdQdWRRTdSpdVdAszFEdK~()()idnidW'电zFEd11i~()W'zFEBB电1B1.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

3、，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E，调节滑线电阻使s其电位降等于E，调节可变电阻R使检流计不偏转，即电s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E，x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。2.电池反应电势的温度系数与热力学函数关系测定某一原电池反应在不同温度下的电动势E，即

4、EE可求得反应电势的温度系数，由E和可根据TpTp如下关系式计算电池反应的相关热力学函数：rGmzFE，其中z为反应的电荷数，F为法拉第常数GmrGmESmrSmzFTpTpTpE即rSmzFTp因为HGTSrmrmrmE所以rHmzFETTpoooo又GHTSRTlnKrmrmrmo所以电池反应的标准平衡常数K亦可求得。E，即可计算反应的G、小结：小结：测定E、E、rmT

5、pG、S、H、K,而且精度高。rmrmrm1)ZnZnCl(0.1molkg),KCl(饱和)HgCl(s),Hg(22负极反应Zn(s)Zn22e1正极反应Hg2Cl2(s)2e2Hg(l)2Cl(1molkg)2Zn(s)HgCl(s)Zn2Hg(l)222＋EE－EZn，Zn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/kgZnCl溶液2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

6、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,t572EE.40610(t20).90510(t20)s,ts,203.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ZnCl溶液，插入锌、饱和甘汞电2极，测定原电池在25℃、30℃和35℃下的反应电动势。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。