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原电池电动势和电极电势的测量

原电池电动势和电极电势的测量
Northwest University
化学国家级实验教学示范中心
基础化学实验Ⅲ (物理化学实验)
原电池电动势和 电极电势的测量
Northwest University
化学国家级实验教学示范中心
知识点及实验技能训练要点
知识点:
原电池电动势、电极电势、能斯特方程。
实验技能训练要点:
检流计、标准电池、稳压电源、电位差计的使 用;原电池电动势的测定(均为首次训练)
计算其相对误差。
T
5. 计算电池(1)的
E (理论),并进一步计算 T
E(理论) T
计算其相对误差。
公式中注意使 用活度
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(二). 讨论
1. 工作电源要有足够的容量,才能保证工作电流恒定。 2. 如果检流计本身是好的,按键后检流计光点不动,则说明线
负极反应:Zn-2e- Zn2( Zn2)
正极反应:Cu2( Cu2)+ 2e- Cu
电池反应:Zn+Cu2(+ Cu2+)Cu+Zn2( Zn2)
该电池的电动势:E Cu2 ,Cu Zn2 ,Zn
Cu2 ,Cu
Cu2 ,Cu
RT 1 ln
ZF Cu2
Zn2 ,Zn
Zn2 ,Zn
RT 1 ln
b) (-)Cu | CuSO4 (0.01 mol/kg)‖CuSO4 (0.10 mol/kg) | Cu(+) E =
c) (-)Zn | ZnSO4 (0.10 mol/kg) ‖饱和甘汞电极(+)
E=
d) (-)饱和甘汞电极‖CuSO4(0.10 mol/kg) | Cu (+)

电解质溶液与电极电势的测定

电解质溶液与电极电势的测定

离子活度的定义和计算方法 离子浓度的定义和计算方法
离子浓度的活度系数及其影 响因素
离子浓度和活度在电解质溶 液性质中的作用
电极电势的原理
电极电势:指电极与溶液界面间的电势差,是衡量电极反应能力的量。 电极电势的符号:E(E代表电势,下标表示电极名称)。 电极电势的单位:伏特(V)。 电极电势的测量方法:通过测量电极与标准氢电极之间的电位差来获得。
等参数。
确定化学平衡常 数:在一定条件 下,电极电势可 以用于计算化学 平衡常数,从而 了解反应的平衡
状态。
预测反应产物: 通过比较反应物 和产物的电极电 势,可以预测氧 化还原反应的可
能产物。
电解池的阴阳极选择:利用电极电势高低来判断阴阳极的氧化还原能力,从而选择适当的电 极材料。
电解产物的生成:电极电势的不同会导致电解产物在阳极和阴极上的生成,从而影响电解效 率。
电极电势与金属的电子逸出功 有关
ห้องสมุดไป่ตู้
电极电势与溶液中离子的浓度 有关
电势差是电场力做功的结果
电极电势与溶液的酸碱度有关
测量方法:使用 电位差计或电压 表测量电极电势
测量原理:根据 能斯特方程计算 电极电势
测量步骤:选择 合适的参比电极 和指示电极,将 电极插入电解质 溶液中,记录测 量数据
注意事项:确保 测量过程中温度 恒定,避免溶液 浓度变化对测量 结果的影响
实验测定方法
电解质溶液中离子的迁移数和迁移率 电极电势的测定方法 实验原理的数学表达式 实验原理的应用范围
准备电解质溶液和电极
将电极插入电解质溶液中
连接电位差计,记录电极 电势
重复实验,获得多组数据
数据记录:准确记录实验过程中的各项数据,包括实验前后的电极电势、溶液浓度等。

物理实验技术中的电极过程测量方法与技巧

物理实验技术中的电极过程测量方法与技巧

物理实验技术中的电极过程测量方法与技巧在物理学的研究中,电极过程的测量是非常重要的一环。

电极过程是指在电化学反应中,发生氧化还原反应的过程。

为了准确地测量电极过程的各种参数,研究人员需要使用一些特殊的实验技术和技巧。

本文将介绍一些常用的电极过程测量方法和技巧。

一、电极电势的测量电极电势是电化学反应中衡量系统热力学特性的重要参数。

在测量电极电势时,常用的方法包括直接测量法和电动势测量法。

直接测量法是通过将电极与参比电极相连,使用电压计或示波器来测量电势差。

这种方法操作简单,但需要注意防止电极与参比电极的电解质溶液发生相互扩散。

电动势测量法则是利用电动势计(如饱和甘汞电极和氢电极)测量电极电势。

通过与参比电极相连,并通过伏安法或计时电势法测量电极电势。

二、循环伏安法测量电极反应动力学循环伏安法是一种常用的电化学测量方法,用于研究电极表面的氧化还原反应动力学。

在该方法中,通过改变电极的电势,从而引发氧化还原反应,并随着时间的推移记录电流的变化。

循环伏安法的关键是选择适当的扫描速度和扫描范围。

扫描速度一般选择较慢,以保证测量的准确性。

扫描范围的选择要考虑到电极的电解质溶液和实验条件,确保可靠地获取反应动力学信息。

三、差分伏安法测量电极表面结构与催化活性差分伏安法是一种用于测量电极表面结构和催化活性的常用方法。

该方法通过在两个电极间施加一定的电势差,同时测量电流的变化,以研究电极表面的反应动力学。

在差分伏安法中,选择适当的扫描速度非常重要。

较小的扫描速度可以提高测量的精确性,但也会延长实验时间。

此外,还需要选择合适的电解质溶液和平衡电位,以保证测量结果的准确性。

四、电化学阻抗谱测量电解质与电极界面的特性电化学阻抗谱是一种用于测量电解质与电极界面特性的方法。

该方法通过在一定频率范围内施加交流电压,并测量电流与电压之间的相位差,以研究电解质和电极界面的电化学特性。

在电化学阻抗谱测量中,需要选择合适的频率范围和扫描速度。

电极电势实验报告

电极电势实验报告

电极电势实验报告电极电势实验报告引言:电极电势实验是物理化学实验中的一项重要内容,通过测量不同金属电极与标准氢电极之间的电势差,可以研究金属的电化学性质,了解金属的活性和腐蚀性。

本实验旨在通过测量不同金属电极与标准氢电极之间的电势差,探究金属的电化学性质。

实验步骤:1. 实验器材准备:标准氢电极、铜电极、铁电极、锌电极、导线、万用表等。

2. 搭建电池:将标准氢电极与所选金属电极分别连接,通过导线连接两个电极,并将万用表的电位测量端分别连接到两个电极上。

3. 测量电势差:打开万用表,记录下两个电极之间的电势差。

4. 更换金属电极:重复步骤2和步骤3,将标准氢电极与其他金属电极进行连接,并测量电势差。

5. 分析结果:比较不同金属电极与标准氢电极之间的电势差,得出结论。

实验结果与分析:在本实验中,我们选择了铜、铁、锌作为不同金属电极与标准氢电极进行测量。

实验结果如下:1. 铜电极与标准氢电极之间的电势差为0.34V;2. 铁电极与标准氢电极之间的电势差为-0.44V;3. 锌电极与标准氢电极之间的电势差为-0.76V。

通过对实验结果的分析,我们可以得出以下结论:1. 铜电极与标准氢电极之间的电势差为正值,表明铜电极具有较强的氧化还原能力。

这与铜的活性有关,铜属较不容易被氧化,因此具有较强的还原能力。

2. 铁电极与标准氢电极之间的电势差为负值,说明铁电极具有较强的氧化能力。

这与铁的活性有关,铁在常温下容易被氧化,因此具有较强的氧化能力。

3. 锌电极与标准氢电极之间的电势差为负值,表明锌电极具有较强的氧化能力。

锌是一种活泼的金属,在常温下容易被氧化,因此具有较强的氧化能力。

结论:通过本实验的测量结果,我们可以得出不同金属电极与标准氢电极之间的电势差反映了金属的活性和腐蚀性。

铜电极具有较强的还原能力,而铁和锌电极具有较强的氧化能力。

这些结果对于研究金属的电化学性质,了解金属的活性和腐蚀性具有重要意义。

总结:电极电势实验是一项重要的物理化学实验,通过测量不同金属电极与标准氢电极之间的电势差,可以研究金属的电化学性质。

电化学中电极电势的测定

电化学中电极电势的测定

电化学中电极电势的测定电极电势是电化学研究中一个重要的参数,它描述了电极与电解质溶液中离子的相互作用能力。

在分析电化学反应机制、电极材料的性质时,需要对电极电势进行测定。

本文将介绍电位差法和电动势法两种测定电极电势的方法。

一、电位差法电位差法是一种间接测定电极电势的方法。

电位差法利用标准电极与待测电极之间的电位差进行测定。

标准电极的电势是经过标准化的,可以精确地测定。

待测电极的电势可以通过与标准电极进行比较,间接地求出。

电位差法的基本原理是在电解质溶液中,电极的电位是由反应物和产物浓度之比决定的。

标准电极可以在溶液中产生一个已知的电位,这种电位称为标准电势。

在电解质溶液中,符合德拜-亨利定律的电极间电势差与反应物和产物的浓度比例成正比。

但是在实际情况下,电极电势会受到扰动因素的影响,如温度、浓度梯度变化、溶液pH值等。

因此,在使用电位差法进行测定时,需要对扰动因素进行控制。

二、电动势法电动势法是一种直接测定电极电势的方法。

该方法在电极上施加一个电动势,并测量电极上的电势差。

测得的电势差就是电极电势。

电动势法的基本原理是根据欧姆定律,在电极上施加一个电压,使电解质中的离子发生移动。

电极电势是电势差除以电流的比值,电势差通过电动势仪器测量,电流通过电极与电解质溶液的接触电阻和电阻计进行测量。

在使用电动势法进行测定时,需要注意的是使用合适的电解质、电极材料和电位范围。

电解质的类型和浓度对电极电势有较大的影响,而电极材料的选择也要考虑到电解质中离子的大小、电荷和化学反应性等因素。

另外,电位范围要控制在电极的安全极限内。

三、小结电位差法和电动势法都是测定电极电势的有效方法。

电位差法适用于间接测定电极电势,通过比较标准电势和待测电极电势之间的电位差,求出待测电极的电势。

而电动势法采用直接测定电极电势的方法,通过施加电压和测量电流,得出电极电势。

在实际应用中需要根据具体情况选择合适的方法。

电极制备及电动势的测定

电极制备及电动势的测定

136实验17 电极制备及电动势和化学反应的热力学函数变化值的测定【实验目的】1.学会铜电极、锌电极和甘汞电极的制备和处理方法。

2.掌握电势差计的测量原理和测定电池电动势的方法。

3.加深对原电池、电极电势等概念的理解。

4.通过测定不同温度下的电池的电动势计算有关热力学常数。

【实验原理】(一)电动势的测定电池由正、负两个电极组成,电池的电动势等于两个电极电势的差值。

-+-=ϕϕE (3-118)式中ϕ+是正极的电极电势;ϕ-是负极的电极电势。

以Cu -Zn 电池为例,电池符号负极反应正极反应电池中总的反应为Zn 电极的电极电势+++-=222ln 20//Zn Zn ZnZn ZnZna a F RTϕϕ (3-119) Cu 电极的电极电势+++-=222ln 20//Cu Cu CuCu CuCua a F RTϕϕ (3-120) 所以Cu -Zn 电池的电池电动势为ZnCu Zn Cu ZnCu Zn Cu ZnZn CuCu ZnZn Cu Cu a a a a F RT E a a a a F RT E ++++++++-=--=-=22222222ln2ln200/0///ϕϕϕϕ (3-121)137纯固体的活度为1所以++-=22ln20Cu Zn a a F RT E E (3-122) 在一定温度下电极电势的大小决定于电极的性质和溶液中有关离子的活度。

由于电极电势的绝对值不能测量,在电化学中,通常将标准氢电极的电极电势定为零,其他电极的电极电势值是与标准氢电极比较而得到的相对值。

由于使用标准氢电极条件要求苛刻,而实际中常用电势稳定的可逆电极作为参比电极来代替,如甘汞电极、银一氯化银电极等。

这些电极的标准电极电势值已精确测出,在物理化学手册中可以查到。

电池电动势不能用伏特计直接测量。

因为当把伏特计与电池接通后,由于电池放电,不断发生化学变化,电池中溶液的浓度将不断改变,因而电动势值也会发生变化。

电动势的测定(物化实验)

电动势的测定(物化实验)

电动势的测定(物化实验)电动势的测定实验者:林澄昱⽣************;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(Δr G)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0.1000 M ZnSO4, 0.1000 M AgNO3, 0.1000 M KCl, 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 = 101.87 kPa2.3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0.1000 M AgNO3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 (0.100 0 M) | 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0.100 0 M KCl溶液,再加⼊⼀滴0.100 0 M AgNO3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 (0.100 0 M) || Ag+(b) KCl (0.100 0 M) | Ag这⼀电池的电动势。

初三化学标准电极电势的测定

初三化学标准电极电势的测定

初三化学标准电极电势的测定在化学中,电势是衡量化学反应中电子转移的能力的重要指标。

而标准电极电势是指在标准条件下,相对于标准氢电极的电势差。

本文将介绍化学中标准电极电势的测定方法及其应用。

一、标准电极电势的定义与意义标准电极电势是指在标准条件下,以电极作为参照物,相对于标准氢电极的电势差。

标准氢电极的标准电极电势定义为0V。

通过测量不同电极与标准氢电极的电势差,可以确定各种反应的电势差,进而了解其反应活性和电子转移能力。

二、标准电极电势的测定方法标准电极电势的测定可以采用以下方法:1. 比较法:将待测电极与已知标准电极连接,测量两者之间的电势差。

常用的标准电极有标准氢电极、标准铜电极等。

通过多次测量,可以计算出待测电极相对于标准电极的电势差。

2. 电动势法:将待测电极与参考电极组成电池,通过测量电池的电动势,间接推导出待测电极的标准电极电势。

常用的参考电极有标准氢电极和饱和甘汞电极。

三、标准电极电势的应用标准电极电势的测定在化学领域有着广泛的应用,包括但不限于以下几个方面:1. 确定反应的方向:通过比较不同反应物的标准电极电势,可以推断出反应的方向。

例如,在标准氧化还原电位表中,如果某一物质的标准电极电势为正,说明它更容易被氧化;反之,如果标准电极电势为负,说明它更容易被还原。

2. 预测反应的强弱:标准电极电势可以作为反应强弱的指标。

通常情况下,标准电极电势越大,该物质参与的反应越强;反之,标准电极电势越小,该物质参与的反应越弱。

3. 计算标准电池电动势:标准电极电势可以用于计算标准电池电动势。

根据电子转移的特性,通过测量阳极和阴极的标准电极电势,可以计算出标准电池电动势。

4. 评估物质的氧化还原能力:标准电极电势可用于评估物质的氧化还原能力。

通过比较待测物质与已知物质的标准电极电势,可以判断它们的氧化还原能力。

综上所述,标准电极电势的测定是化学中重要的实验方法之一。

通过测量不同电极的标准电极电势,可以获得有关反应方向、反应强弱、电池电动势等信息。

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物理化学实验备课材料实验7 电极电势的测定一、基本介绍电动势和电极电势是电化学中最基本和最重要的两个概念。

一个电池的电动势的大小,反映了该电池能提供电能的本领的大小。

电池的电动势是组成电池的所有部分的电势差的代数和,但通常采用组成电池的两个电极(半电池)的电极电势的差来表示。

电极的电极电势是一个相对于标准氢电极的值,电极电势的大小反映了组成该电极的电对的氧化还原的难易程度。

本实验作为电化学中可逆电池内容的最基本实验,除了要求学生深刻领会ΔG=-nEF这一联系热力学和电化学主要公式的含义及应用条件外,还必须从理论和实践两方面了解可逆电极、电极电势等基本概念,理解可逆电池的基本要求以及在可逆条件下测定电池电动势的基本原理,掌握最简单的金属电极和常用的参考电极(甘汞电极)的制备、电池的组合以及应用电位差计测量所组成电池的电动势的方法。

二、实验目的1、掌握对消法测定原电池电动势的原理,测定几种电池的电动势并计算几种电极的电极电势。

2、掌握第一类可逆电极的制备及电池的组合。

3、了解盐桥的制作及其作用。

三、实验原理电动势的测定要求在可逆条件下进行,此处“可逆条件”包含两方面的含义,其一是电池反应可逆,其二是能量转换可逆。

因此,在测量电动势必然要求电路中没有电能的消耗,即无电流通过电池。

于是,采用常规的伏特计直接测量是不可能的。

通常测定电动势要求采用“对消法”进行。

其测量原理的电路如下图:本实验中采用SDC-Ⅱ型电位差综合测试仪来进行对消法测定电动势的操作。

SDC-Ⅱ型电位差综合测试仪包含上述图例中除E x(待测电池)以外的部分,并且能自动显示待测电池的电动势的测量结果:即当测试仪工作于内标状态时,调节b点所示的可调电阻,使电路中无电流通过(电流计G指示为零),测试仪会自动记忆ab段的电阻值及所对应的电压。

当接上待测电池,使仪器工作于外标状态,在调节电流计G指示为零(电阻值改变至ab’),此时,仪器自动根据ab、ab’所对应的电阻值及E s的大小将待测电池的电动势显示出来。

应用对消法测量电动势具有以下优点:(1)完全对消时无电流通过电池;(2)不需要测定线路中的电流强度;(3)E x 的测量精度完全依赖于E N 和滑线电阻。

另外,当两种电极与不同电解质溶液接触时,在溶液的界面上总有液接电势存在,在电动势测量时,常用盐桥使原来产生显著液接电势的二种溶液彼此不直接接触并降低液接电势,常用KCl 、NH 4NO 3等溶液作盐桥。

第一类可逆电极是指金属导体与含该金属阳离子的电解质溶液组成的电极,如本实验中Zn 棒插于ZnSO 4溶液及Cu 棒插于CuSO 4溶液形成的电极。

这类电极上发生的电极反应通常表示为:M (s) → M n +(aq) + ne (作阳极,发生氧化反应)M n +(aq) → M (s) + ne (作阴极,发生还原反应)要保证电极为可逆电极,要求无电流通过电极。

实际操作时总有电流,为了减小电极的极化程度,在给定电流下,电极的表面状态是关键,因此在制作电极时必须对金属表面进行处理。

两个电极即组成一个电池,但是即使两个两个电极是可逆的,组成电池时如果存在电解质相接触,则由于电解质接触界面处必然存在不同离子的扩散,因此电池必然不可逆。

因此必须采用相应手段克服扩散现象。

通常的方法是采用盐桥来代替原来的不同电解质的界面(即以两个新界面代替一个老界面)。

组成盐桥的电解质最基本的要求是盐桥中电解质的阴阳离子的导电能力(离子迁移数)应尽量接近,本实验中就采用饱和KCl 溶液作为盐桥来减小电池的不可逆程度。

电动势与电极电势的关系可表示为:E = φ右-φ左 =φ正-φ负本实验中,为测定Zn ,Cu 两电极的电极电势,是通过测定两电极分别与饱和甘汞电极组成电池的电动势,然后利用电动势与电极电势的关系计算得到。

甘汞电极是一种通常使用的二级参考电极,其电极电势可通过标准氢电极来测定。

饱和甘汞电极的电极电势可表示为:φ甘=0.2438-0.5×10-4(T -25)/0C当金属电极与甘汞电极组成电池时,电池可表示为: Hg Cl Hg KCl M M n 22)()(饱和±+α电池的电动势E = φ右-φ左=φ甘-(+++n n M M M nFRT αϕθln /) 测定E 值后,根据金属电极电解质中金属离子的活度(浓度),即可计算金属电极的标准电极电势。

本实验以饱和甘汞电极作为参比电极,测定铜电极和锌电极的电极电势,以及Cu-Zn 电池的电动势。

四、实验仪器及试剂饱和甘汞电极,砂纸,恒温水浴槽,电位差计,检流计,盐桥,铜丝,锌棒,饱和氯化亚汞,饱和KCl 溶液,0.1mol/dm 3及0.01mol/dm 3的硫酸铜溶液,0.1mol/dm 3及0.01mol/dm 3的硫酸锌溶液。

五、实验步骤1、电极的制备a. Zn 电极:用稀硫酸(10%)浸泡Zn 电极10min ,再将其浸入Hg(NO 3)2溶液中,5min 后取出。

用滤纸擦干,再用蒸馏水漂洗,擦干后将其插入盛有相应浓度的ZnSO 4溶液中组成半电极。

b. Cu 电极:将Cu 棒用细砂纸擦亮,蒸馏水漂洗,擦干后将其插入盛有相应浓度的CuSO 4溶液中组成半电极。

2、电池的组成:用100mL 烧杯装入50mL 适量饱和KCl 溶液,将相应的电极小心插入溶液中,即构成电池。

本实验中要求测定以下电池的电动势,并相应计算金属电极的标准电极电势。

(1). 饱和甘汞电极)1.0(4M ZnSO Zn(2) )1.0(Cu Cu 4M SO 饱和甘汞电极(3) Cu )1.0(Cu )1.0(44M SO M ZnSO Zn(4) Cu )1.0(Cu )01.0(Cu Cu 44M SO M SO3、测试仪的校正:打开SDC-Ⅱ型电位差综合测试仪的主电源,将测试仪的测量选择旋纽调节至内标挡,调节所有电阻指示旋纽归零,此时仪器上电位指示应为1.0000V ,电流指示应为0.0000;若电流指示不为零,则调节检零调节旋纽,直至电流指示不为零,完成仪器的效正。

4、电动势的测量及电极电势的计算:用导线将电池的两电极与SDC -Ⅱ型电位差综合测试仪连接(注意正负极不要接反),将仪器的测量选择旋纽调节至测量挡。

调节所有电阻指示旋纽,直至电流指示为零,此时仪器上电位指示值即为所测电池的电动势(无正负)。

根据金属电极电解质中金属离子的活度(浓度)、测定的电池电动势以及甘汞电极的电极电势即可计算金属电极的标准电极电势。

本实验中各电解质溶液的平均活度系数±γ如下:六、数据记录记录SDC -Ⅱ型电位差综合测试仪上电位指示值即为所测电池电动势的绝对值,根据书写电池与实际测量时电池的正负极情况,即得到要求测量的4个电池的电动势(有正负符号)。

再计算各电极的标准电极电势。

七、实验注意事项1、电极及电池的制备a. Zn 电极的汞齐化处理时涉及到剧毒的试剂汞,操作时应严格注意,不允许汞暴露于环境气氛中。

电池电动势的数值直接与电极的表面状态有关。

初次制备锌电极时,务必除去表面的氧化层,经硝酸亚汞溶液处理后,即在锌电极的表面形成了一层均匀的汞齐。

同样铜电极经酸洗除去氧化层,电镀后也形成了一层致密均匀的铜镀层,从而提高了电极电势数值的重复性。

电镀时,如果无法估计电流密度的大小,将电流强度调至25mA即可。

b. 电极管装液前,需要用少量的电解质溶液淋洗,以确保浓度的准确性,装液后要检查是否漏液和电路是否畅通,特别是电极的虹吸管内不能有气泡。

制备半电池时一定要保证半电池管中无气泡(会导致断路)及电池管中没有电解质的滴漏(可以造成盐桥的污染)。

实验结束后,应将电极管内溶液倒掉,以防止对电极腐蚀。

c. 盐桥使用的KCl必须是饱和的,同时应保证其不致受到污染,否则可能造成电流的漂动。

本实验使用市售的饱和甘汞电极,使用时要将上下两个橡皮塞取下,取下上面的橡皮塞是为了保持电极内外的压力平衡,防止溶液倒流入甘汞电极中。

另外,甘汞电极和盐桥中应保留少量氯化钾晶体,使溶液处于饱和状态。

2、使用饱和甘汞电极注意事项:a.电极应随时由电极侧口补充饱和氯化钾溶液和氯化钾固体。

不用时可以存放在饱和氯化钾溶液中或前端用橡皮套套紧存放。

b.使用时要将电极侧口的小橡皮塞拔下,让氯化钾溶液维持一定的流速。

c.不要长时间浸在被测溶液中,以防流出的氯化钾污染待测溶液。

d 不要直接接触能侵蚀汞和甘汞的溶液。

此时应改用双液接的盐桥,在外套管内浸注氯化钾溶液。

也可用琼脂盐桥。

琼脂盐桥的制备:称取优等琼脂3g和氯化钾…KCI,分析纯‟10g,放于150 mL烧杯中,加水l00mL,在水浴上加热溶解,再用滴管将溶化了的琼脂溶液灌注于直径约为4mm的U形管中,中间要没有气泡,两端要灌满,然后浸泡在1 mol /L氯化钾溶液中。

3、电动势的测量a.调节电阻指示旋纽时遵循从大到小的顺序。

b.调节电阻指示旋纽时应尽量快速进行,以避免电池长时间处于有电流通过的工作状态。

c.如实际电池的正负及与书写不同时,正反调节电阻指示旋纽均不可能使电流指示归零,此时应对换正负极接孔。

d.为延长测试仪内的标准电池的寿命,应尽量避免测试仪处于有电流通过的工作状态。

e.要确保电池在平衡状态下测量。

当测完一个数据后,隔数分钟再重复测定两次,若偏差小于0.5 mV,则可认为已达平衡,取其平均值作为该电池的电动势。

八、思考题解答1、为何测电动势要用对消法?对消法的原理是什么?答:电动势的测定要求在可逆条件下进行,此处“可逆条件”包含两方面的含义,其一是电池反应可逆,其二是能量转换可逆。

因此,在测量电动势必然要求电路中没有电能的消耗,即无电流通过电池。

采用常规的伏特计直接测量时,伏特计要指示电压必然要有电流通过,电池不可逆。

因此测电动势要用对消法。

所谓对消法,其原理就是通过施加与待测电池相反的电压,使待测电池中无电流通过,使测量趋于在可逆条件下进行。

2、怎样计算标准电极电势?“标准”是指什么条件?答:计算标准电极电势可以采用两种方法,其一是使电极中各组分均处于标准状态,然后与已知电极电势的电极组成电池,通过测定该电池的电动势即为标准电动势,再由公式E θ = φ右θ-φ左θ=φ正θ-φ负θ进行计算。

其二是按照本实验中的测量,由测定的电动势、已知电极的电极电势、及待测电池中电解质的相应物种的活度通过实验原理中公式②进行计算。

“标准”是指组成电极的所有物种的活度均为1的状态。

3、测电动势为何采用盐桥?如何选用盐桥以适合不同的体系?答:采用盐桥的目的是为了消除或减小不同电解质接界时不可避免的扩散现象(扩散是一个自发不可逆过程),消除液体接界电势。

盐桥的选用应遵循以下原则:a 不能与所接触的电解质发生化学反应。

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