实验八 电池电动势的测定及其应用20051216
电池电动势的测定及其应用讲解
称取琼脂1g放入50mL饱和KNO3溶液中，浸 泡片刻，再缓慢加热至沸腾，待琼脂全部溶解后 稍冷，将洗净之盐桥管插入琼脂溶液中，从管的 上口将溶液吸满(管中不能有气泡)，保持此充满 状态冷却到室温，即凝固成冻胶固定在管内。取 出擦净备用。
Ⅳ、实验步骤
3．电动势的测定
（1）按有关电位差计附录，接好测量电路。 （2）据有关标准电池的附录中提供的公式， 计算室温下的标准电池的电动势。 （3）据有关电位差计附录提供的方法，标定 电位差计的工作电流。 （4）分别测定下列六个原电池的电动势。
Ⅱ、实验原理
5.测定溶液的pH值
利用各种氢离子指示电极与参比电极组成电池， 即可从电池电动势算出溶液的pH值，常用指示电极 有：氢电极、醌氢醌电极和玻璃电极。今讨论醌氢 醌(Q·QH2)电极。Q·QH2为醌(Q)与氢醌(QH2)等摩尔 混合物，在水溶液中部分分解。
它在水中溶解度很小。 将待测pH溶液用Q.QH2饱和后， 再插入一只光亮Pt电极就构成 了Q·QH2电极，可用它构成如 下电池：
Ⅱ、实验原理
3．求铜电极(或银电极)的标准电极电势 对铜电极可设计电池如下：
Hg(l)-Hg2Cl2(s)｜KCl(饱和)‖CuSO4(0.1000mol·kg-1)｜Cu(s)
(-)甘汞电极的反应为： 2Hg+2Cl-→Hg2Cl2+2e (+)铜电极的反应为： Cu2+ + 2e → Cu 电池反应： 2Hg+ Cu2+ + 2Cl-→Hg2Cl2+ Cu
Ⅳ、实验步骤
1．电极的制备
（1）银电极的制备 将欲镀之银电极两只用细砂纸轻轻打磨至露出
新鲜的金属光泽，再用蒸馏水洗净。将欲用的两只 Pt电极浸入稀硝酸溶液片刻，取出用蒸馏水洗净。
电池电动势的测定实验报告 -回复
电池电动势的测定实验报告-回复本实验旨在通过测定不同电池的电动势，了解电池内部化学反应的特性，并探究电池电动势与其内部电化学性质之间的关系。
实验原理：电动势（E）是电池推动电荷流动的能力。
在不同电化学反应中，电子从负极传递到正极，通过外电路的流动形成电流，同时伴随着化学反应的进行。
电池的电动势可通过测量产生的电压来确定。
常用的测量电池电动势的方法有开路电压法和电位差法。
实验步骤：1. 准备所需材料和设备：实验所需的电池样品、直流电压表、导线等。
2. 将电池样品连接到直流电压表上，注意正负极的接线正确无误。
3. 打开直流电压表，记录下电池的开路电压。
当没有外电路连接时，此时电流为零，记录下的电压即为开路电压。
4. 构建一个电解池实验装置。
在一个容量较小的玻璃容器中，放入适量的电解质，如硫酸铜溶液。
5. 将电极插入电解质中，其中一根作为正极（阳极），另一根作为负极（阴极）。
6. 将负极连接到直流电压表的负极端，正极连接到直流电压表的正极端。
7. 打开直流电压表，记录下电解质电池的电压，即电池的电动势。
8. 重复步骤4至步骤7，测量其他电池样品的电动势。
9. 将所有记录的数据整理并分析。
实验结果与讨论：通过测量不同电池样品的电动势，我们得到了一系列的数据。
根据测量结果，我们可以观察到不同电池样品的电动势是不一样的。
这是因为不同的化学反应导致了不同的电子转移速率和电流大小。
在实验中，我们还发现电动势与电解质溶液浓度之间存在着关系。
当溶液浓度增加时，电解质电池的电动势呈现出增大的趋势。
这是因为溶液浓度的增加可以增加电解质中离子的浓度，从而增加了电流的大小。
另外，在不同电池样品中，阳极和阴极的材料种类也会对电动势产生影响。
不同的材料对电子传递速率和反应速度有不同的影响，进而影响电池的电动势。
总结：本实验通过测定不同电池样品的电动势，揭示了电池内部化学反应与电动势之间的关系。
我们发现电动势与电解质溶液浓度和电极材料种类密切相关。
原电池电动势的测定与应用物化实验报告
原电池电动势的测定及热力学函数的测定一、实验目的1) 掌握电位差计的测量原理和测量电池电动势的方法；2) 掌握电动势法测定化学反应热力学函数变化值的有关原理和方法； 3) 加深对可逆电池，可逆电极、盐桥等概念的理解； 4) 了解可逆电池电动势测定的应用；5) 根据可逆热力学体系的要求设计可逆电池，测定其在不同温度下的电动势值，计算电池反应的热力学函数△G 、△S 、△H 。
二、实验原理1．用对消法测定原电池电动势：原电池电动势不能能用伏特计直接测量，因为电池与伏特计连接后有电流通过，就会在电极上发生生极化，结果使电极偏离平衡状态。
另外，电池本身有阻，所以伏特计测得的只是不可逆电池的端电压。
而测量可逆电池的电动势，只能在无电流通过电池的情况下进行，因此，采用对消法。
对消法是在待测电池上并联一个大小相等、方向相反的外加电源，这样待测电池中没有电流通过，外加电源的大小即等于待测电池的电动势。
2．电池电动势测定原理：Hg | Hg 2Cl 2(s) | KCl( 饱和 ) | | AgNO 3 (0.02 mol/L) | Ag 根据电极电位的能斯特公式，正极银电极的电极电位：其中)25(00097.0799.0Ag /Ag --=+t ϕ；而+++-=Ag Ag /Ag Ag /Ag 1lna F RTϕϕ 负极饱和甘汞电极电位因其氯离子浓度在一定温度下是个定值，故其电极电位只与温度有关，其关系式： φ饱和甘汞 = 0.2415 - 0.00065(t – 25)而电池电动势 饱和甘汞理论—ϕϕ+=Ag /Ag E ；可以算出该电池电动势的理论值。
与测定值比较即可。
3．电动势法测定化学反应的△G 、△H 和△S ：如果原电池进行的化学反应是可逆的，且电池在可逆条件下工作，则此电池反应在定温定压下的吉布斯函数变化△G和电池的电动势E有以下关系式：△r G m =-nFE从热力学可知：△H=-nFE+△S4．注意事项：①盐桥的制备不使用：重复测量中须注意盐桥的两端不能对调；②电极不要接反；三、.实验仪器及用品1.实验仪器SDC数字电位差计、饱和甘汞电极、光亮铂电极、银电极、250mL烧杯、20mL烧杯、U 形管2.实验试剂0.02mol/L的硝酸银溶液、饱和氯化钾溶液、硝酸钾、琼脂四、实验步骤1.制备盐桥3%琼脂-饱和硝酸钾盐桥的制备方法：在250mL烧杯中，加入100mL蒸馏水和3g琼脂，盖上表面皿，放在石棉网上用小火加热至近沸，继续加热至琼脂完全溶解。
原电池电动势的测定及应用实验报告
原电池电动势的测定及应用实验报告实验目的1、学会Cu、Zn电极的制备和简单处理方法。
2、测定Cu-Zn原电池的电动势和Cu、Zn电极的电极电势。
3、掌握电位差计(包括数字式电子电位差计)的测量原理和正确使用方法。
实验原理电池电动势E的测定必须是在热力学可逆的条件下进行。
因此在测定时，首先要求被测电池反应本身是可逆的，即要求电池的电极反应是可逆的，并且不存在不可逆的液体接界，同时要求电池在放电或充电过程都必须在平衡态或无限接近平衡态下进行，即要求通过电池的电流无限小。
当一个可逆的化学反应是在无限缓慢的情况下进行时，就可以认为该电池的反应是在接近热力学可逆的条件下进行的。
而一个电池反应的快慢是以通过该电池电流的大小反映的，当通过电池的电流无限小时，则该可逆电池的反应就是在接近热力学可逆的情况下进行的。
为了使可逆电池在接近热力学可逆条件下进行，通常采用根据补偿法或称对消法(在外电路上加一个方向相反而电动势几乎相等的电池)设计的电位差计来测量电池的电动势。
液体接界电势的存在会破坏电池的可逆性，所设计的电池要尽量避免出现液接界，在精确度要求不高的测量中，常用“盐桥”来减小液接界电势。
电位差计(示意图如下)，是利用补偿法测量直流电动势(或电压)的精密仪器，其工作原理如图所示:工作电源E，限流电阻R p，滑线电阻R AB构成辅助回路，待测电源E x(或标准电池E n)，检流计G和R AC构成补偿回路。
按图中规定电源极性接入E、E x，双向开关K打向2，调节C点，使流过G中的电流为零。
(称达到平衡。
若E<E x或E、E x极性接反，则无法达到平衡)，则E x=V AC=I R AC 即E x被电位差I R AC所补偿。
I为流过滑线电阻R AB的电流，称辅助回路的工作电流。
若已知I和R AC就可求出E x。
实际的电位差计，滑线电阻由一系列标准电阻串联而成，工作电流总是标定为一固定数值I0，使电位差计总是在统一的I0下达到平衡，从而将待测电动势的数值直接标度在各段电阻上(即标在仪器面板上)，直接读取电压值，这称为电位差计的校准。
原电池电动势的测定及应用实验报告
原电池电动势的测定及应用实验报告实验报告：原电池电动势的测定及应用一、实验目的：1.学习如何测定原电池的电动势。
2.了解原电池的构造和工作原理。
3.研究原电池的应用。
二、实验仪器和材料：1.原电池（例如锌银电池、铜锌电池等）2.电流表3.电位计4.导线5.开关6.电阻箱7.连接板8.电源三、实验原理：原电池是一种将化学能转化为电能的装置，由两个不同的金属或合金及其周围的电解质溶液组成。
在原电池中，金属条与电解质之间的化学反应产生电流。
电动势是原电池提供给外部电路单位正电荷所需的能量。
电动势的实际值与原电池的化学反应和电化学平衡有关。
四、实验步骤及数据处理：1.将原电池、电流表、电位计以及电阻箱按照电路图连接好。
2.打开开关，通过调节电阻箱中的电阻，使电流表示数保持在一个恒定的值。
3.根据电位计的示数和电流表的示数，计算出原电池的电动势。
五、实验结果与分析：根据电位计的示数和电流表的示数，我们进行了多组实验，并计算出了不同条件下原电池的电动势。
在分析实验结果时，我们可以发现，原电池的电动势与电流的大小无关，主要取决于原电池中的化学反应和电化学平衡。
不同种类的原电池，其电动势可能会有所不同。
六、实验应用：1.用于供电：原电池可以直接为电器设备或电路提供稳定的直流电源。
2.计算电动势：通过测量原电池的电动势，我们可以了解原电池的性能与工作状态，判断其是否需要更换或维修。
3.进行电解实验：原电池可以为电解实验提供所需的电流。
4.进行电池组装：原电池可以通过串联或并联的方式组装成电池组，提供更大的电动势和容量。
七、实验总结：通过本次实验，我们学习了如何测定原电池的电动势，并了解了原电池的构造、工作原理和应用。
电动势是一个重要的物理概念，对于理解电路的工作原理和实际应用具有重要意义。
电动势的测定及其应用(完成)
电动势的测定及其应用班级：学号：姓名：成绩：一、实验目的1.掌握对消法测定电池电动势的原理和操作步骤。
2.学会使用电位差计。
二、实验原理1.电池电动势不能直接用伏特计来测量，因为当伏特计与待测电阻接通后，整个线路上便有电流通过，此时电池内部由于存在内电阻而产生某一电位降，并在电池两极发生化学反应，溶液浓度发生变化，电动势数值不稳定。
所以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。
2.其次，对消法必须应用于可逆电池。
因此需要用盐桥消除移接电位，使电势可逆。
3.对消法原理示意图：图一图二有盐桥的双液电池Esc =U1=KR1；E x=U2=KR2→12RR=scxEE图中Ew 为工作电池，Esc为标准电池，E x为待测电池的电动势。
调节可变电阻R，可使G中无电流通过。
三、仪器与药品仪器：UJ-25型电位差计、稳压直流电源、毫安表、韦斯顿标准电池、导线2根、盐桥2个、小烧杯4个、铂电极、银电极、饱和甘汞电极药品：HCl溶液、饱和KCl溶液、AgNO3溶液、未知PH溶液、醌氢醌（溶于盐酸）四、实验内容及步骤内容：测定如下两个电池的电动势：1.电池一Hg-HgCl2︱饱和KCl溶液‖AgNO3(0.1mol/L)︱Ag2.电池二Hg-HgCl2︱饱和KCl溶液‖饱和有醌氢醌的未知PH溶液︱Pt步骤：电动势的测定1.矫正电位计：先将功能选择开关扳到“外标”档。
再将电位计的正负极短接，按“校准”归零。
最后将外标正极与基准正极，外标负极与基准负极接，调数字至基准数（每台仪器都不同），按校准键归零。
2.按图二组成两个电池。
3.将标准电池和待测电池分别接入电位差计上。
在测标准电池是电位差计的正极连接Ag电极，在测待测电极时电位计的正极连接Pt电极。
4.测定电动势:将功能选择开关扳到“测量”档。
把标准电池正确接入电位差计上，从大到小从左到右旋转六个电势测量旋钮，直到调至检流计示数为零为止。
实验八用电位差计测量电池的电动势和内阻
实验八 用电位差计测量电池的电动势和内阻实验目的1．掌握补偿法测电动势的原理和方法。
2．测量干电池的电动势和内阻。
实验仪器板式电位差计，检流计，滑线变阻器，标准电池，待测电池，标准电阻（电阻箱），直流稳压电源等。
实验原理直流电位差计就是用比较法测量电位差的一种仪器。
它的工作原理与电桥测量电阻一样，是电位比较法。
其中板式电位差计的原理直观性较强，有一定的测量精度，便于学习和掌握，而箱式电位差计是测量电位差的专用仪器，使用方便，测量精度高，稳定性好。
此外，由于许多电学量都可变为电压的测量，因此电位差计除了电位测量之外还可测量电流、电阻等其它量。
本实验讨论板式电位差计。
若将电压表并联到电池两端（图4－8－1）就有电流I 通过电池内部，由于电池有内电阻r ，在电池内部不可避免地存在电位降落I ・r ，因而电压表的指示值只是电池两端电压V ＝E X －I ・r 的大小。
显然，只有当I ＝0时，电池两端的电压V 才等于电动势E X 。
怎样才能使电池内部没有电流通过而又能测定电池的电动势E X 呢？这就需要采用补偿法。
如图4－8－2中的ab 为电位差计的已知电阻。
使某一电流I 通过电阻ab ，由于在adE 0a 回路中ad 段的电位差与E 0的方向相反，只要工作电池的电动势E 大于标准电池的电动势E 0，滑动点就可以找到平衡点（G 中无电流时对应的点）此时ad 段的电位即为E 0，因而其它各段的电位差就为已知，然后再用这已知电位差与待测量相比较。
设此时ad 段电阻为r 1，则有10r I E ⋅= （4－8－1）再将E 0换成待测电池E X ，保持工作电流I 不变，重新移动d 点到d ’，G 仍为零。
设此时ad ’ 的电阻为r 2，则有2r I E X ⋅= （4－8－2）比较上两式得012E r I r I E X ⋅⋅=即 012X E r r E = （4－8－3）显见，只要r 2／r 1和E 0为已知，即可求得E X 的值。
原电池电动势的测定及其应用
实验报告Array课程名称：生物大学化学实验P 指导老师：成绩：__________________实验名称：原电池电动势的测定及其应用实验类型：同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、实验材料与试剂（必填）四、实验器材与仪器（必填）五、操作方法和实验步骤（必填）六、实验数据记录和处理七、实验结果与分析（必填）八、讨论、心得一、实验目的和要求（1）掌握补偿法测定电池电动势的原理和方法。
（2）掌握电位差计、检流计与标准电池的使用方法。
（3）学会电极和盐桥的制备方法。
（4）掌握通过测量原电池电动势计算热力学函数变化值的原理、方法及其他应用。
二、实验内容和原理（1）补偿法测量电动势原理采用补偿法测定原电池电动势，其原理为：严格控制电流在接近于零的情况下来决定电池的电动势，为此，可用一个方向相反但数值相同的电动势，对抗待测电池的电动势，使电路中无电流通过，这时测出的两极的电势差就等于该电池的电动势E。
（2）电动势与热力学函数的关系测定某一原电池在不同温度下的电动势E，即可求得电动势的温度系数(∂E/∂T)p,由E和(∂E/∂T)p并结合式（2.50）~式（2.52），可计算电池反应的∆r G m、∆r S m和∆r H m。
∆r G m=-zFE （2.50）∆r S m=zF(∂E/∂T)p （2.51）∆r H m=∆r G m+T∆r S m （2.52）式中：z为反应的电荷数；F为法拉第常量。
三、实验仪器与试剂仪器：UJ-25型电位差计1台；检流计1台；惠斯登标准电池1只；1.5V干电池两节；饱和甘汞电极1支；银-氯化银电极1支；100mL容量瓶5只；50mL酸式滴定管1支；洗瓶1只；恒温槽1套；饱和KNO 3盐桥试剂：0.200mol·L ˉ¹KC l 溶液四、操作方法和实验步骤电极制备和盐桥的制备。
实验室预先制成。
（1）配置溶液。
用滴定管和容量瓶。
原电池电动势的测定与应用实验报告
原电池电动势的测定与应用一、实验目的1.掌握电位差计的测定原理和原电池电动势的测定方法。
2.加深对可逆电极、可逆电池、盐桥等概念的理解。
3.测定以下电池（I ）及电池（II ）的电动势。
4.了解可逆电池电动势测定的应用二、实验原理电池的书写习惯是左方为负极，右方为正极。
负极进行氧化反应，正极进行还原反应。
如果电池反应是自发的，则电池电动势为正。
符号“∣”表示两相界面，“‖”表示盐桥。
在电池中，电极都具有一定的电极电势。
当电池处于平衡态时，两个电极的电极电势之差就等于该可逆电池的电动势。
规定电池的电动势等于正、负电极的电极电势之差，即： 原电池电动势的测定负极反应：()e Cl Hg Cl Hg 221-+→+饱和 正极反应：Ag e Ag →++总反应： ()Ag Cl Hg Ag Cl Hg 2221-+→+++饱和银电极的电极电势：+++-=Ag oAg/Ag Ag/Ag a 1ln F RT ϕϕ ()25t 00097.0799.0oAg/Ag --=+ϕ []0.02Ag a Ag =≈++饱和甘汞电极的电极电势：--=Cl oa 1ln F RT 饱和甘汞饱和甘汞ϕϕ ()25t 00065.02415.0--=饱和甘汞ϕ从上述电池的两个电极电位可算出电池的理论电动势,将测定值与之比较。
电池（II ）：()()Pt |Q Q NaAc L 0.2mol HAc L 0.2mol H ||饱和KCl |Cl Hg |Hg 2H -1-122⋅⋅+⋅+正极反应：()()()氢醌OH H C 2e 2H 醌O H C 246246→+++醌氢醌电极电极电势：pH F2.303RT a 1ln F RT o醌氢醌H o醌氢醌醌氢醌-=-=+ϕϕϕ 电池（I ）：()()Ag|L mol 0.02AgNO ||KCl |Cl Hg |Hg -1322⋅饱和()25t 0.000740.6994o醌氢醌--=ϕ原电池电动势不能直接用伏特计来测量，因为电池与伏特计接通后有电流通过， 在电池两极上会发生极化现象，使电极偏离平衡状态。
电动势的测定与应用
电动势的测定与应用电动势是电磁学中一个重要的物理量，它反映了电场中单位正电荷移动的势能。
电动势的测定对于理解电路的电压行为、能量转换和应用等方面具有重要意义。
本文将介绍电动势测定的基本原理和方法，以及其在电路、能源和通信等领域的应用。
一、电动势测定的基本原理电动势是由电源或其他带电体产生的，它的大小等于单位时间内通过电路的电荷数和电场力的乘积。
在静电场中，电动势与电场强度和电荷的运动有关。
根据法拉第电磁感应定律，改变磁场可以产生电动势。
在电路中，电动势通常由电源提供。
电源是一种可以将其他形式的能量转换为电能的装置。
例如，化学电池可以将化学能转换为电能，而发电机则可以将机械能转换为电能。
这些电源的电动势大小取决于其内部结构和化学反应等特性。
二、电动势的测定方法电动势的测定通常使用电压表进行。
电压表是一种可以测量电路中两点之间电压的仪器。
在测量过程中，将电压表并联在电路中的两点之间，测得的电压即为这两点之间的电势差。
为了确保测量的准确性，应尽可能减小测量过程中的误差，如电表内阻的影响、线路中的电阻等。
因此，需要对测量数据进行校正和修正。
除了使用电压表外，还可以使用电位差计进行电动势的测定。
电位差计是一种利用电磁感应原理制作的仪器，可以精确测量电池的电动势。
其优点是精度高、测量范围广，适用于科学研究。
三、电动势的应用1.电路设计：电动势是电路设计的重要参数之一。
在设计电路时，需要考虑电源的电动势大小以及电路中的电阻、电容和电感等元件对电路性能的影响。
通过合理选择元件和电源，可以实现电路的稳定运行和能量的高效利用。
2.能源转换：电动势在能源转换过程中起着关键作用。
例如，在太阳能电池中，光能通过光电效应转换成电能；在风力发电中，风能通过风力发电机转换成电能。
这些能源转换过程都离不开电动势的作用。
3.通信技术：电动势在通信技术中也有着广泛的应用。
例如，在无线电通信中，发送端将音频或视频信号转换为电信号，通过天线辐射出去；接收端通过天线接收信号并将其转换为音频或视频信号。
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实验八 电池电动势的测定及其应用 一、实验目的与要求 1、通过实验加深对可逆电池、可逆电极概念的理解。 2、掌握对消法测定电池电动势的原理及电位差计的使用方法。 3、学会一些电极和盐桥的制备。 4、通过测量电池Ag－AgCl│KCl(m1)║AgNO3(m2)｜Ag的电动势求AgCl的溶度积Ksp。 5、测量电池Zn│ZnSO4(m1)║Cl－(m2)│AgCl－Ag的电动势随温度的变化，并计算有关的热力学函数。 二、预习要求： 1、 明确可逆电池、可逆电极的概念。 2、 了解电位差计、标准电池和检流计的使用及注意事项。 3、 掌握对消法原理和测定电池电动势的线路和操作步骤。 4、 掌握用电池电动势法测定化学反应热力学函数的原理和方法。 5、 了解不同盐桥的使用条件。 三、实验原理 化学电池是由两个“半电池”即正负电极放在相应的电解质溶液中组成的。由不同的这样的电极可以组成若干个原电池。在电池反应过程中正极上起还原反应，负极上起氧化反应，而电池反应是这两个电极反应的总和。其电动势为组成该电池的两个半电池的电极电位的代数和。若知道了一个半电池的电极电位，通过测量这个电池电动势就可算出另外一个半电池的电极电位。所谓电极电位，它的真实含义是金属电极与接触溶液之间的电位差。它的绝对值至今也无法从实验上进行测定。在电化学中，电极电位是以一电极为标准而求出其他电极
的相对值。现在国际上采用的标准电极是标准氢电极，即在aH1时，PH2=1atm时被氢气所饱和的铂电极，它的电极电位规定为0，然后将其他待测的电极与其组成电池，这样测得电池的电动势即为被测电极的电极电位。由于氢电极使用起来比较麻烦，人们常把具有稳定电位的电极，如甘汞电极，银—氯化银电极作为第二级参比电极。 通过对电池电动势的测量可求算某些反应的H，S，G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。但用电动势的方法求如上数据时，必须是能够设计成一个可逆电池，该电池所构成的反应应该是所求的化学反应。 例如用电动势法求AgCl的Ksp需设计成如下的电池： Ag－AgClKCl(m1)║AgNO3(m2)│Ag 该电池的电极反应为： 负极反应：Ag(s)＋Cl－(m1) AgCl(s)＋e- 正极反应：Ag＋(m2)＋e- Ag(s) 电池总反应：Ag＋(m2)＋Cl－(m1) AgCl(s) 电池电动势：E=右－左
=[ln][ln]//AgAgAgAgAgClClRTFaRTFa1
=ERTFaaln1AgCl (7－1) 又因为G°=－nFE°=RTKln1sp (该反应n=1)，E°=RTFKln1sp (7－2) 整理后得（将（2）式代入（1）式）： ERTFKRTFaalnln1
spAgCl
=RTFaaKRTFCCKClnln)AgClspAgAgClClsp（2 (7－3) 所以只要测得该电池的电动势就可根据上式求得AgCl的Ksp。其中Ag为AgNO3
溶液的平均活度系数，Cl为KCl溶液的平均活度系数。当CAgNO3=0.1000m时，=0.734，CKCl=1.000m时，=0.606。
化学反应的热效应可以用量热计直接度量，也可以用电化学方法来测量。由于电池的电动势可以准确测量，所得的数据常常较热化学方法所得的可靠。 在恒温恒压条件下，可逆电池所做的电功是最大非体积功W′，而W′等于体系自由能的降低即为－rGm，而根据热力学与电化学的关系，我们可得 rGm =－nFE (7－4) 由此可见利用对消法测定电池的电动势即可获得相应的电池反应的自由能的改变。式中的n是电池反应中得失电子的数目，F为法拉第常数。 根据吉布斯——亥姆霍茨公式 rGm=rHm－TrSm (7－5)
rmrmSGTnFETPP()()
(7－6)
将（4）和（6）式代入（5）式即得： rmHnFEnFTETP() (7－7) 由实验可测得不同温度时的E值，以E对T作图，从曲线的斜率可求出任一温度下的()
E
TP值，根据（4）（6）（7）式可求出该反应的势力学函数rGm 、rSm、rHm。
本实验测定下列电池的电动势，并由不同温度下电动势的测量求算该电池反应的热力学函数。 电池为：Zn│ZnSO4(0.1000m)║Cl－(1.000mKCl)│AgCl－Ag (饱和KCl盐桥) 该电池的正极反应为：2AgCl(s)＋2e＝2Ag(s)＋2Cl－ 负极反应为：Zn (s)══Zn2++2e 总电池反应为：2AgCl(s)＋Zn(s) ══ 2Ag(s)＋Zn2+＋2Cl－ 各电极电位为：
右Ag,AgCl,ClAgClClAg,AgCl,ClCl2-RTFaaRTFa2212lnln (7－8) ZnZnZnZnZnZnZn左222222,,lnlnRTFaaRTFa
(7－9)
实验中可以准确测量不同温度的E值，便可计算不同温度下该电池反应的rGm。以E对T作图求出某任一温度的()ETP便可计算该温度下的rSm，由rGm和rSm可求出该反应的rHm。 四、仪器与药品： UJ24型电位差计 1台， 银—氯化银参比电极 1支 铂电极 2支 铜电极 2支 恒温槽 1套 标准电池 1只 半电池管 2支 毫安表、电阻箱 各1只 U型管 2支 直流稳压电源 1台 检流计 1只 琼脂、KCl、KNO3（分析纯） 0.1mol²dm-3 AgNO3溶液 0.1000mAgNO3＋0.1 m HNO3溶液 0.1 mol²dm-3 ZnSO4溶液 0.1000mZnSO4溶液 饱和Hg2(NO3)2溶液 导线若干 滤纸若干 五、实验步骤： 1、银电极的制备：将铂丝电极放在浓HNO3中浸泡15分钟，取出用蒸馏水冲洗，如表面仍不干净，用细晶相砂纸打磨光亮，再用蒸馏水冲洗干净插入盛0.1 mol²dm-3AgNO3溶液的小烧杯中，按图7－(1)接好线路，调节可变电阻，使电流在3mA、直流稳压源电压控制在6V镀20分钟。取出后用0.1 mol²dm-3的HNO3溶液冲洗，用滤纸吸干，并迅速放入盛有0.1000mAgNO3＋0.1 mHNO3溶液的半电池管中(如图7－2）
图7-1 电极制备装置图 图7-2 半电池管 1—电池 2—辅助电极 1—电极 2—盐桥插孔 3—被镀电极 4—镀银溶液 3—电解质溶液 4—玻璃管 2、制备盐桥： 为了消除液接电位，必须使用盐桥。参见附录的方法，制备KNO3盐桥和KCl盐桥。分别放入饱和的KNO3溶液和KCl溶液中待用。 3、测量电池的电动势： 测量可逆电池的电动势不能直接用伏特计来测量。因为电池与伏特计相接后，整个线路便有电流通过，此时电池内部由于存在内电阻而产生某一电位降，并在电池两极发生化学反应，溶液浓度发生变化，电动势数据不稳定。所以要准确测定电池的电动势，只有在电流无限小的情况下进行，所采用的对消法就是根据这个要求设计的。 图7-3为对消法测量电池电动势的原理图。acba回路是由稳压电源、可变电阻和电位差
图7-3 对消法原理线路图
过回路的电流为某一定值。在电位差计的滑线电阻上产生确定的电位降，其数值由己知电动计组成。稳压电源为工作电源，其输出电压必须大于待测电池的电动势。调节可变电阻使流 势的标准电池s校准。另一回路abGa由待测电池x（或s）检流计G和电位差计组成，移动b点，当回路中无电流时，电池的电势等于a、b二点的电位降。 (1) 组装电池：将上述制备的银电极与实验室提供的Ag－AgCl｜Cl－(1.000mKCl)参比电极组成电池，Ag－AgCl｜Cl－(0.1000m)║AgNO3(0.1000m)｜Ag。根据理论计算确定电极电位的高低与电极的正负，将其置于恒温槽中，将自制的KNO3盐桥横插在两半电池管的小口上，注意两半电池管中溶液一定要与盐桥底端相接，将恒温槽置于25℃，恒温10－15分钟后测量。 (2) 电池电动势测量：用UJ－24型电位差计测量电池的电动势，该仪器最大测量范围为1.91110V。 a、将标准电池，工作电源，待测电池以及检流计分别与UJ－24型电位差计的各指示部位相接，请老师检查同意后，可进行标准化过程，先读室温，将标准电池在室温时的电动势计算出来，将算出的值在EN旋钮处标出，将换档旋钮打在标准上，先调“粗”键，并调节电位差计面板在上面的“粗”“中”“细”三个电阻旋钮，使检流计上的指针（或光点）指示为零，即完成标准化过程，在以后测量过程中经常进行标准化。 b、测量待测电池的电动势： 将换档旋钮打在未知1或未知2处，重复标准化过程相同的操作。调节中间5个读数旋钮，使检流计指示为0，此时的旋钮读数就是所测电池的电动势。注意为防止电极极化，尽快达到对消，可在测量前粗略估计一下所测电池的电动势的数值，将5个大旋钮的读数放到粗估的数字上，然后用仔细调节旋钮，调节时不可将检流计上的“电极”键栓死，为什么？ 4、制备锌电极： 按步骤1的方法处理铂电极，将电极浸泡于0.1 mol²dm-3的ZnSO4溶液中电镀，电压为6V，电流为3mA镀20分钟。由于制备的Zn电极稳定性较差，所以必须进行汞齐化。汞齐化的目的是为了消除金属表面机械应力不同的影响，使它获得重复性较好的电极电位。汞齐化的时间不易太长，只要将镀好的锌电极插入饱和的Hg2(NO3)2溶液中2－3秒即可拿出。否则电极表面的大部分的锌将与Hg2(NO3)2发生反应，取出电极立即用滤纸轻轻吸取电极表面上的Hg2(NO)3溶液，把滤纸放入广口瓶中。（因为汞蒸汽剧毒，请不要随意将滤纸丢失在地上。）把电极迅速插入装有0.1000mZnSO4溶液的半电池管里。 5、测量电池的电动势： (1) 将制备好的锌电极，参比电极及盐桥组成电池，置于恒温槽中，恒温10－15分钟，接好电位差计与测量线路，按步骤3的操作步骤测量25℃时该电池的电动势。