电动势的测定及其应用20085053048

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1、实验五电动势的测定及其应用姓名：班级：08级化工班学号：指导老师：一.实验目的：1.掌握对消法测定电池电动势的原理及电位差计的使用。2.学会银电极，银—氯化银电极的制备和盐桥的制备。3.了解可逆电池电动势的应用。二.实验原理要准确测定电池的电动势，只有在无电流通过的情况下进行，对消法就是根据这个要求设计的。本实验采用对消法测定电池的电动势。图中EW工作电池，AB为均匀的电阻线，D是双臂电钥，G为检流计，EX为待测待测电池的电动势。测定时先使D向上，与S.C相通，并把C点移至标准电池在测定温度时的电动势值处，调节可变电阻R，直到G中无

2、电流通过。这样就校正了ＡＢ电阻丝上的读数。显然一经校正，可变电阻Ｒ就不能任意变动了。然后使D向下，移动滑动触点C，使G中无电流通过。Ex=Es.c*Rx/Rs.c通过通过对电池电动势的测量可求算某些反应的DH，DS，DG等热力学函数，电解质的平均活度系数，难溶盐的活度积和溶液的pH等物理化学参数。1.用电动势法求AgCl的Ksp,需设计成如下的电池：Ag—AgCl∣HCl(m)‖AgNO3(m)∣Ag负极反应：Ag+Cl-(m)→AgCl+e正极反应：Ag+(m)+e→Ag总反应：Ag+(m)+Cl_(m)→AgCl电池电动势：E=

3、φ右-φ左=（φΘAg+,Ag+lnaAg+）-(φΘAg+,AgCl,Cl-+Ln)=EΘ-ln5因为ΔGΘ=-nEΘF=-RTlnEΘ=ln所以lgKsp=lgaAg++lgaCl--2.通过电动势的测定，求溶液的PH，可设计如下电池：Hg—Hg2Cl2∣饱和KCl溶液‖饱和有醌氢醌的未知PH溶液∣Pt醌氢醌为等摩尔的醌和氢醌的结晶化合物（用Q表示），在水中的溶解度很小，作为正极时其反应为：Q+2H++2e→H2Q其电极电位j右=jΘQ,H2Q—ln=jΘQ,H2Q—PH因为E=j右-j左=jΘQ,H2Q—PH-j甘汞所以PH=

4、三．仪器与药品：1.仪器UJ—34Ａ型电位差计　1台　　银电极　　　　　1支直流辐射式检流计　　1台　　饱和甘汞电极（参比电极）　1支稳压直流电源　　　　1台　　导线　4根标准电池　2节盐桥　1个　小烧杯（50ｍＬ）　4只铂电极　1支银—氯化银电极1支2.药品HCl(0.100m)HCl(1M)AgNO3(0.100m)未知PH溶液HCl饱和溶液醌氢醌琼脂四.实验步骤：本实验测定如下三个电池的电动势：①Hg—Hg2Cl2∣饱和ＫCl溶液‖AgNO3(0.100m)∣Ag②Hg—Hg2Cl2∣饱和KCl溶液‖饱和有醌氢醌的未知PH溶液

5、∣Pt③Ag—AgCl∣HCl(0.100m)‖AgNO3(0.100m)∣Ag电动势测定：1.按图组成三个电池。2.将标准电池、工作电池、待测电池以及检流计分别按图接入电位差计。5有盐桥的双液电池UJ—34Ａ型电位差计面板示意图3.校正电位计：先读取标准电池上所附温度计上的温度值，计算标准电池在该温度时的电动势，将标准电池的温度补偿旋钮调节在该电动势处，然后将转换开关扳向N处，转动工作电池调节旋钮粗、中、细、微（相当于原理图中R），依次按下电计按钮“粗”“细”，直到检流计指零为止。此时电位计已经校正好了，由于工作电池的电动势会发生

6、变化，因此在测量过程中经常要校正电位计。4.测量待测电池的电动势：将转换开关扳向x1(或x2)位置，从大到小旋转电势测量旋钮，按下点击按钮“粗”“细”5，直到检流计指零为止，6个小窗内的读数即为待测电池的电动势。同时记下室温。实验完毕后，必须把盐桥放在水中加热使溶解，洗净，其他各仪器复原。检流计必须短路放置。五．实验记录数据及处理：电池（1）（2）（3）电动势（V）0.53660.45110.53101.根据电池（3）的测定结果，求AgCl的Ksp.γ±=0.795γAg+=γ±=0.734aAg+=γAg+mAg+=0.734*0

7、.100=0.0734aCl-=γCl-mCl-=0.795*0.100=0.0795lgKsp=lgaAg++lgaCl-–=lg0.0734+lg0.0795–(0.5310*96500)／(2.303*8.314*298)=-11.2145Ksp=6.1*10-122.由电池（1）求jΘAg+,Agj甘汞=0.2412V理论值：jΘAg+,Ag=0.7991VE=jAg+,Ag-–j甘汞=jΘAg+,Ag+(RT/F)*lgaAg+–j甘汞=0.5366VjΘAg+,Ag=0.7778-（8.314*298*lg0.0734）

8、/96500=0.8069V百分误差：（0.8069-0.7991）/0.7991=0.98﹪3.由电池（2）求未知溶液的PH值。j0醌氢醌=0.6994Vj甘汞=0.2412VE=0.4511V由公式pH=(j0醌氢醌-E-j甘汞)