第一篇:大學(xué)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告-原電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定
大學(xué)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告-原電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定
篇一:原電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)報(bào)告_浙江大學(xué)(1)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 課程名稱:大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)p實(shí)驗(yàn)類型: 中級(jí)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱: 原電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定 同組學(xué)生姓名:無(wú) 指導(dǎo)老師 冷文華
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅ū靥睿?/p>
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理(必填)
三、實(shí)驗(yàn)材料與試劑(必填)
四、實(shí)驗(yàn)器材與儀器(必填)
五、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟(必填)
六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理
七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析(必填)
八、討論、心得
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?用補(bǔ)償法測(cè)量原電池電動(dòng)勢(shì),并用數(shù)學(xué)方法分析
二、實(shí)驗(yàn)原理: 補(bǔ)償法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)的原理: 必須嚴(yán)格控制電流在接近于零的情況下來(lái)測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì),因?yàn)橛须娏魍ㄟ^(guò)電極時(shí),極化作用的存在將無(wú)法測(cè)得可逆電動(dòng)勢(shì)。為此,可用一個(gè)方向相反但數(shù)值相同的電動(dòng)勢(shì)對(duì)抗待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì),使電路中沒(méi)有電流通過(guò),這時(shí)測(cè)得的兩級(jí)的電勢(shì)差就等于該電池的電動(dòng)勢(shì)E。如圖所示,電位差計(jì)就是根據(jù)補(bǔ)償法原理設(shè)計(jì)的,它由工作電流回路、標(biāo)準(zhǔn)回路和測(cè)量電極回路組成。① 工作電流電路:首先調(diào)節(jié)可變電阻RP,使均勻劃線AB上有一定的電勢(shì)降。② 標(biāo)準(zhǔn)回路:將變換開關(guān)SW合向Es,對(duì)工作電流進(jìn)行標(biāo)定。借助調(diào)節(jié)Rp使得IG=0來(lái)實(shí)現(xiàn)Es=UCA。③ 測(cè)量回路:SW扳回Ex,調(diào)節(jié)電勢(shì)測(cè)量旋鈕,直到IG=0。讀出Ex。UJ-25高電勢(shì)直流電位差計(jì):
1、轉(zhuǎn)換開關(guān)旋鈕:相當(dāng)于上圖中SW,指在N處,即SW接通EN,指在X1,即接通未知電池EX。
2、電計(jì)按鈕:原理圖中的K。
3、工作電流調(diào)節(jié)旋鈕:粗、中、細(xì)、微旋鈕相當(dāng)于原理圖中的可變電阻RP。-1-2-3-4-5-6
4、電勢(shì)測(cè)量旋鈕:中間6只旋鈕,×10,×10,×10,×10,×10,×10,被測(cè)電動(dòng)勢(shì)由此 示出。
三、儀器與試劑: 儀器:電位差計(jì)一臺(tái),惠斯登標(biāo)準(zhǔn)電池一只,工作電源,飽和甘汞電池一支,銀—氯化銀電極一支,100mL容量瓶5個(gè),50mL滴定管一支,恒溫槽一套,飽和氯化鉀鹽橋。-1 試劑:0.200mol·LKCl溶液
四、實(shí)驗(yàn)步驟:
1、配制溶液。-1-1-1-1 將0.200 mol·L的KCl溶液分別稀釋成0.0100 mol·L,0.0300 mol·L,0.0500 mol·L,0.0700-1-1 mol·L,0.0900 mol·L各100mL。
2、根據(jù)補(bǔ)償法原理連接電路,恒溫槽恒溫至25℃。
3、將轉(zhuǎn)換開關(guān)撥至N處,調(diào)節(jié)工作電流調(diào)節(jié)旋鈕粗。中、細(xì),依次按下電計(jì)旋鈕粗、細(xì),直至檢流計(jì) 示數(shù)為零。
4、連好待測(cè)電池,Hg |Hg2Cl2,KCl(飽和)‖KCl(c)|AgCl |Ag
5、將轉(zhuǎn)換開關(guān)撥至X1位置,從大到小旋轉(zhuǎn)測(cè)量旋鈕,按下電計(jì)按鈕,直至檢流計(jì)示數(shù)為零為止,6個(gè) 小窗口的讀數(shù)即為待測(cè)電極的電動(dòng)勢(shì)。-1-1-1-1
6、改變電極中c依次為0.0100 mol·L,0.0300 mol·L,0.0500 mol·L,0.0700 mol·L,0.0900-1 mol·L,測(cè)各不同濃度下的電極電勢(shì)Ex。
五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理 室溫15.3℃;大氣壓102.63KPa;EN=1.018791233V 飽和甘汞電極的電極電勢(shì)與溫度的關(guān)系為 E/V=0.2415-7.6*10ˉ?(t/℃-25)=0.2341V 0.01000.03000.05000.0700濃度/mol·Lˉ1 電動(dòng)勢(shì)/V E(Clˉ|AgCl)lg?Clˉ 0.09730.3314-2.0000 0.07690.3110
-1.5229
0.06580.29999
-1.3010 0.05930.2934-1.1549 0.09000.05320.2873-1.0458 由外推法可知:?(Clˉ|AgCl)=0.24V 查得文獻(xiàn)值E(Cl|AgCl)=0.2221V 相對(duì)偏差Er=((0.24-0.2221)/0.2221)×100%=8%
六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 R2=0.9984,可見本次實(shí)驗(yàn)線性擬合較好。誤差分析:補(bǔ)償法必須使回路中電流為零,但是電流為零是理想條件,實(shí)際過(guò)程中難免會(huì)有電流通過(guò)(調(diào)節(jié)過(guò)程中),所以原電池或多或少會(huì)有極化現(xiàn)象,因此存在誤差。所以我們測(cè)電壓時(shí)要?jiǎng)幼餮杆?,時(shí)間久了誤差會(huì)變大。檢流計(jì)只需要基本不偏轉(zhuǎn)即可。Θ-1 篇二:物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定與應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)十七:電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定與應(yīng)用 班級(jí):13級(jí)化學(xué)二班
學(xué)號(hào):20135051209姓名:鄭潤(rùn)田 一:實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.掌握對(duì)消法測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)的的原理及電位差計(jì)的使用 2.學(xué)會(huì)銀電極、銀—氯化銀電極的自制備和鹽橋的制備 3.了解可逆電池電動(dòng)勢(shì)的應(yīng)用 二:實(shí)驗(yàn)原理 原電池是由兩個(gè)“半電池”組成,每一個(gè)半電池中有一個(gè)電極和相應(yīng)的溶液組成。由不同的半電池可以組成各式各樣的原電池。電池反應(yīng)中,正極起還原作用,負(fù)極起氧化作用,而電池反應(yīng)是電池中兩個(gè)電極反應(yīng)的總和,其電動(dòng)勢(shì)為組成該電池的兩個(gè)半電池的電極電位代數(shù)和。若知道一個(gè)半電池的電極電位,即可求得其他半電池的電極電位。但迄今還不能從實(shí)驗(yàn)上測(cè)得單個(gè)半電池的電極電位。在電化學(xué)中,電極電位是以某一電極為標(biāo)準(zhǔn)而求出其他電極的相對(duì)值,現(xiàn)在國(guó)際上采用的標(biāo)準(zhǔn)電極是標(biāo)準(zhǔn)氫電極,記在ΑH+=1,PH2=1atm時(shí)被氫吸附的鉑電極。由于氫電極使用比較麻煩,因此通常把具有穩(wěn)定電位的電極,如甘汞電極,銀—氯化銀電極等作為第二參比電極。通過(guò)對(duì)電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定,可以求出某些反應(yīng)的ΔH,ΔS,ΔG等熱力學(xué)函數(shù),電解質(zhì)的平均活動(dòng)系數(shù),難溶鹽的溶度積和溶液的pH等數(shù)值。但用電動(dòng)勢(shì)的方法求如上的數(shù)據(jù),必須是設(shè)計(jì)成一個(gè)可逆的電池,而該電池反應(yīng)就是所求的反應(yīng)。例如用電動(dòng)勢(shì)求AgCl的Ksp,需要設(shè)計(jì)如下的電池。Hg-Hg2Cl2 | KCl(飽和)| | AgNO3(0.100 mol/L)| Ag 根據(jù)電極電位的能斯特公式,銀電極的電極電位:-負(fù)極反應(yīng):Hg + Cl-(飽和)??? 1/2Hg2Cl2 + e 正極反應(yīng):Ag+ + e-??? Ag 總反應(yīng):Hg + Cl-(飽和)+ Ag+ ???1/2Hg2Cl2 + Ag 根據(jù)電極電位的能斯特公式,正極銀電極的電極電位: φAg/Ag+ = φθAg/Ag+ + 0.05916V lgɑAg+ 其中 φθ Ag/Ag+ = 0.799-0.00097(t-25)又例如通過(guò)電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定,求溶液的pH,可設(shè)計(jì)如下電池: Hg-Hg2Cl2 | KCl(飽和)| | 飽和有醌氫醌的未知pH溶液 |Pt 醌氫醌是一種暗褐色晶體,在水中溶解度很小,在水溶液中依下式部分溶解。C6H4O2·C6H4(OH)2(醌氫醌)== C6H4O2(醌)+C6H4(OH)2(氫醌)在酸性溶液中,對(duì)苯二酚解離度極小,因此醌與對(duì)苯二酚的活度可以認(rèn)為相同,即 α醌=α氫醌。醌氫醌電極的制備很簡(jiǎn)單,只需待測(cè)pH值溶液以醌氫醌飽和,浸入惰性電極(鉑電極)中即可。醌氫醌電極作為還原電極時(shí),電極反應(yīng)是 C6H4O2(醌)+2H+ +2e-→C6H4(OH)2(氫醌)其電動(dòng)勢(shì)為:φ醌氫醌 =φθ醌氫醌 –RT/F·ln 1/αH+ =φθ醌氫醌-2.303RT/F ·pH 通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得電池的電動(dòng)勢(shì),就可以計(jì)算出溶液的pH值。用對(duì)消法測(cè)定原電池電動(dòng)勢(shì) 原電池電動(dòng)勢(shì)不能能用伏特計(jì)直接測(cè)量,因?yàn)殡姵嘏c伏特計(jì)連接后有電流通過(guò),就會(huì)在電極上發(fā)生生極化,結(jié)果使電極偏離平衡狀態(tài)。另外,電池本身有內(nèi)阻,所以伏特計(jì)測(cè)得的只是不可逆電池的端電壓。采用對(duì)消法(又叫補(bǔ)償法)可在無(wú)電流(或 極小電流)通過(guò)電池的情況下準(zhǔn)確測(cè)定電池 的電動(dòng)勢(shì)。對(duì)消法原理是在待測(cè)電池上并聯(lián)一個(gè) 大小相等、方向相反的外加電勢(shì)差,這樣待 測(cè)電池中沒(méi)有電流通過(guò),外加電勢(shì)差的大小 即等于待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)。三:儀器與藥品 1.儀器 EM—30數(shù)字式電子電位差計(jì) 1臺(tái)銀電極 1支 鉑電極 1個(gè)小燒杯 2個(gè) 直流輻射式檢流計(jì)1臺(tái)飽和甘共電極1支 導(dǎo)線2條鹽橋 4根 2.藥品 HCl(0.100mol/ml)HCl(1mol/ml)AgNO3(0.100mol/ml)未知pH溶液 KCl(飽和溶液)醌氫醌 四:實(shí)驗(yàn)步驟 本實(shí)驗(yàn)測(cè)定如下兩個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì) ①Hg-Hg2Cl2 | KCl(飽和)| | AgNO3(0.100 mol/L)| Ag ②Hg-Hg2Cl2 | KCl(飽和)| | 飽和有醌氫醌的未知pH溶液 |Pt 1.銀電極的制備 將鉑絲電極放在濃HNO3中浸泡15分鐘,取出用蒸餾水沖洗,如表面仍不干凈,用細(xì)晶相砂紙打磨光亮,再用蒸餾水沖洗干凈插入盛0.1 mol·dm-3AgNO3溶液的小燒杯中,按圖7-1接好線路,調(diào) 節(jié)可變電阻,使電流在3mA、直流穩(wěn)壓源電壓控制在6V鍍 20分鐘。取出后用0.1 mol·dm-3的HNO3溶液沖洗,用濾紙 吸干,并迅速放入盛有0.1000mAgNO3+0.1 mHNO3溶液的半 電池管中(如圖7-2)2.制備鹽橋: 為了消除液接電位,必須使用鹽橋。參見附錄的方法,制備KNO3鹽橋和KCl 鹽橋。分別放入飽和的KNO3溶液和KCl溶液中待用。3.測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì): 測(cè)量可逆電池的電動(dòng)勢(shì)不能直接用伏特計(jì)來(lái)測(cè)量。因?yàn)殡姵嘏c伏特計(jì)相接后,整個(gè)線路便有電流通過(guò),此時(shí)電池內(nèi)部由于存在內(nèi)電阻而產(chǎn)生某一電位降,并在電池兩極發(fā)生化學(xué)反應(yīng),溶液濃度發(fā)生變化,電動(dòng)勢(shì)數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。所以要準(zhǔn)確測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì),只有在電流無(wú)限小的情況下進(jìn)行,所采用的對(duì)消法就是根據(jù)這個(gè)要求設(shè)計(jì)的。圖7-3為對(duì)消法測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)的原理圖?;芈肥怯煞€(wěn)壓電源、可變電阻和電位差 過(guò)回路的電流為某一定值。在電位差計(jì)的滑線電阻上產(chǎn)生確定的電位降,其
數(shù)值由己知電動(dòng)計(jì)組成。穩(wěn)壓電源為工作電源,其輸出電壓必須大于待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)。調(diào)節(jié)可變電阻使流(1)組裝電池:將上述制備的銀電極與實(shí)驗(yàn)室提供的Ag-AgCl|Cl-(1.000mKCl)參比電極組成電池,Ag-AgCl|Cl-(1.000m)║AgNO3(0.1000m)| Ag。根據(jù)理論計(jì)算確定電極電位的高低與電極的正負(fù),將其置于恒溫槽中,將自制的KNO3鹽橋橫插在兩半電池管的小口上,注意兩半電池管中溶液一定要與鹽橋底端相接。(2)電池電動(dòng)勢(shì)測(cè)量:EM—30 數(shù)字式電子電位差計(jì) a、①校準(zhǔn)零點(diǎn),功能鍵選擇“外標(biāo)”位置,“外標(biāo)”接口短接,電動(dòng)勢(shì)檔撥到電動(dòng)勢(shì)指示為零,按校準(zhǔn)按鈕,平衡指示即為零。②標(biāo)準(zhǔn)電池(或儀器自帶基準(zhǔn))接在“外標(biāo)”位置,將電動(dòng)勢(shì)檔撥到電動(dòng)勢(shì)指示為標(biāo)準(zhǔn)電池的電勢(shì)值,按校準(zhǔn)按鈕,平衡指示即為零。b、測(cè)量待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)方法: 功能選擇撥至“測(cè)量”位置,鏈接待測(cè)電池至“測(cè)量”,調(diào)節(jié)電動(dòng)勢(shì)撥檔直到平衡指示接近于零,穩(wěn)定時(shí)讀數(shù)為所測(cè)電動(dòng)勢(shì)
4、測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì):(1)連接好電路,根據(jù)接線柱的正負(fù)極和相對(duì)應(yīng)的顏色,鏈接時(shí)由于測(cè)量存在著誤差,每次測(cè)量需要重新的矯正誤差,選擇“外標(biāo)”檔位,連接線接入矯正的孔徑。進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)電極的矯正。然后換檔位至測(cè)量,改變接線柱連接線至測(cè)量孔徑,把正極接入銀電極,負(fù)極接入汞—氯化亞汞電極進(jìn)行測(cè)量。這時(shí)依次旋動(dòng)EM—30 數(shù)字式電子電位差計(jì)按鈕使平衡指示的數(shù)字顯示為零或者零附近上下擺動(dòng)的數(shù)字。這時(shí)電動(dòng)勢(shì)的指示即為所測(cè)得電池電動(dòng)勢(shì)的指示。這時(shí)測(cè)得的讀數(shù)為499mV。(2)同樣的方法可以測(cè)得醌氫醌電極的電動(dòng)勢(shì)為這時(shí)測(cè)得的讀數(shù)為141mV。五:數(shù)據(jù)處理 室溫: 25℃大氣壓:100.33kPa 1.電池(I)測(cè)定記錄 Hg-Hg2Cl2 | KCl(飽和)| | AgNO3(0.100 mol/L)| Ag E實(shí)際測(cè)=0.499V 2.電池(Ⅱ)測(cè)定記錄 Hg-Hg2Cl2 | KCl(飽和)| | 飽和有醌氫醌的未知pH溶液 |Pt E實(shí)際測(cè)=0.141V 篇三:華師物化實(shí)驗(yàn)-原電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定與應(yīng)用 華 南 師 范 大 學(xué) 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 學(xué)生姓名:dxh 學(xué)號(hào): 專業(yè):化學(xué)師范年級(jí)、班級(jí):2011級(jí)化教六班 課程名稱:物理化學(xué)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目:原電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定與應(yīng)用 指導(dǎo)老師:蔡躍鵬 實(shí)驗(yàn)評(píng)分: 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?1.掌握電位差計(jì)的測(cè)量原理和測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)的方法; 2.掌握電動(dòng)勢(shì)法測(cè)定化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)函數(shù)變化值的有關(guān)原理和方法; 3.加深對(duì)可逆電池,可逆電極、鹽橋等概念的理解; 4.測(cè)定電池(1)的電動(dòng)勢(shì); 5.了解可逆電池電動(dòng)勢(shì)測(cè)定的應(yīng)用; 6.根據(jù)可逆熱力學(xué)體系的要求設(shè)計(jì)可逆電池,測(cè)定其在不同溫度下的電動(dòng) 勢(shì)值,計(jì)算電池反應(yīng)的熱力學(xué)函數(shù)△G、△S、△H?!緦?shí)驗(yàn)原理】 可設(shè)計(jì)成原電池的化學(xué)反應(yīng),發(fā)生失去電子進(jìn)行氧化反應(yīng)的部分可作為陽(yáng)極,發(fā)生獲得電子進(jìn)行還原反應(yīng)的部分可作為陰極,兩個(gè)半點(diǎn)池組成一個(gè)原電池。電池的書寫習(xí)慣是左方為負(fù)極,即陽(yáng)極,右方為正極,即陰極。符號(hào)“|”表示 ”表示。如電池反應(yīng)是自發(fā)的,則其電動(dòng)勢(shì)為正,等于陰極電極電勢(shì)E?與陽(yáng)極電極電勢(shì)E? 之差,即E?E??E? 以銅-鋅電池為例。銅-鋅電池又稱丹尼爾電池(Daniell cell),是一種典型的原電池。此電池可用圖示表示如下: ?ZnZnSO4(a1?1mol?kg?1)CuSO4(a2?1mol?kg?1)Cu? 左邊為陽(yáng)極,起氧化反應(yīng) ZnZn2?(a1)?2e 其電極電勢(shì)為 ? E陽(yáng)?E??E?? RTa(Zn)ln 2Fa(Zn2?)右邊為陰極,起還原反應(yīng) Cu2?(a2)?2eCu 其電極電勢(shì) ? E陰?E??E?? RTa(Cu)ln2? 2Fa(Cu)總的電池反應(yīng) Zn?Cu2?(a2)Zn2?(a1)?Cu 原電池電動(dòng)勢(shì) RTa(Zn2?)RTa(Zn2?)? =E? E?(E??E?)?lnln2?2? 2Fa(Cu)2Fa(Cu)? ? ?? E?、E?分別為鋅電極和銅電極的標(biāo)準(zhǔn)還原電極電勢(shì),a(Zn2?)和a(Cu2?)分 別為 Zn2?和Cu2?的離子活度。本實(shí)驗(yàn)所測(cè)定的三個(gè)電池為: 1.原電池?Hg(l)Hg2Cl2(s)KCl(AgNO3(0.01mol?dm?3)Ag(s)? 陽(yáng)極電
極
電
勢(shì)
E?/V?EHg2Cl2(s)/Hg/V?0.2410?7.6?10?4(t/℃?25)?陰極電極電勢(shì)
E??EAg?/Ag?E? Ag?/Ag RT lna(Ag?)F E?/V?0.799?0.00097?(t/℃?25)Ag?/Ag ?原電池電動(dòng)勢(shì) E?E??E??E? Ag?/Ag RT lna(Ag?)?EHg2Cl2(s)/Hg F 2.原電池 ?AgAgCl(s)KCl(0.1mol?dm?3)AgNO3(0.01mol?dm?3)Ag? 陽(yáng)極電極電勢(shì)
E??E?AgCl(S)/Ag? RT lna(Cl?)F RT lna(Ag?)
F
RT
lna(Cl?)a(Ag?)
F E?AgCl(S)/Ag/V?0.2221?0.000645?(t/℃?25)? 陰極電極電勢(shì)
E??EAg?/Ag?E? Ag?/Ag ??E 原電池電動(dòng)勢(shì) E?E??E??E?AgCl(S)/Ag??
Ag/Ag
??
其中
0.01mol?kg?1AgNO3的???0.90 0.1mol?kg?1KCl的???0.77 稀水溶液中mol?dm?3濃度可近似取mol?kg?1濃度的數(shù) 值。3.原 電 池 ?Hg(l)Hg2Cl2(s)KCl(飽和)H?(0.1mol?dm?3HAc?0.1mol?dm?3 NaAc),Q?H2QPt? 陽(yáng)
極
電
極
電
勢(shì)
E?/V?EHg2Cl2(s)/Hg/V?0.2410?7.6?10?4(t/℃?25)? 陰極電極電勢(shì)
E??EQ/H2Q?EQ/H2Q? RT lna(H?)F RT lna(H?)?EHg2Cl2(s)/Hg
F
??4 EQ?25)/H2Q/V?0.6994?7.4?10(t/℃ ?原電池電動(dòng)勢(shì) E?E??E??EQ/H2Q??= EQ/H2Q? 2.303RT PH?EHg2Cl2(s)/Hg F 即 pH? ?EQ/H2Q?EHg2Cl2(s)/Hg?E)(2.303RT/F)由此可知,只要測(cè)出原電池3的電動(dòng)勢(shì),就可計(jì)算出待測(cè)溶液(HAc和NaAc緩沖溶液)的pH值。測(cè)定可逆原電池的電動(dòng)勢(shì)常采用對(duì)消法(又稱補(bǔ)償法),其原理和方法在附錄1、2、3中作了詳細(xì)的介紹。通過(guò)原電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定,還可以得到許多有用的數(shù)據(jù),如離子活度等。特別是通過(guò)測(cè)定不同溫度下原電池的電動(dòng)勢(shì),得到原電池電動(dòng)勢(shì)的溫度系數(shù)(?ET)p,由此可求出許多熱力學(xué)函數(shù),如計(jì)算相應(yīng)電池反應(yīng)的摩爾反應(yīng)吉爾斯函數(shù)變?rGm??zFE,摩爾反應(yīng)焓 ?rHm ?E?E ?S?zF()p
等。及摩爾反應(yīng)熵??zFE?zF()prm ?T?T 如果電池反應(yīng)中,反應(yīng)物和生成物的活度均為1,溫度為298.15K,則所測(cè)定的電動(dòng)勢(shì)和熱力學(xué)函數(shù)即為相應(yīng)電池反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)E?(298.15K)、?? ?rGm(298.15K)、和?rSm(298.15K)。利用對(duì)消法可以很準(zhǔn)確的測(cè)量出原電池的電動(dòng)勢(shì),因此用電化學(xué)方法求出的化學(xué)反應(yīng)的熱力學(xué)函數(shù)?rGm、?rHm、?rSm等比用量熱法或化學(xué)平衡常數(shù)法求得的熱力學(xué)數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確可靠。原電池設(shè)計(jì)與制造的難度主要是電極的制備,所以對(duì)一些常用電極的制備方法作一些了解還是很有必要的(詳見附錄5)?!緝x器和藥品】 ZD-WC數(shù)字電位差計(jì)(含附件)1臺(tái) 0.01 mol.dm-3 AgNO3溶液 標(biāo)準(zhǔn)電池 甘汞電極(飽和)銀-氯化銀電極 光鉑電極 銀電極 吸耳球 1個(gè) 0.1 mol.dm-3 KCl溶液 1支 0.2 mol.dm-3 HAc溶液 1支 0.2 mol.dm-3 NaAc溶液 1支 KNO3鹽橋 1個(gè) 100 ml燒杯 3個(gè) 1個(gè) 1支 醌氫醌固體粉末(黑色)洗瓶 飽和氯化鉀溶液 1個(gè) 50 ml廣口瓶 ml移掖管 3個(gè) 3支 圖11.1 ZD-WC數(shù)字電位差計(jì); 左圖為全圖,右圖為操作面板 【實(shí)驗(yàn)步驟 】 1.制備鹽橋 3%瓊脂-飽和硝酸鉀鹽橋的制備方法:在250mL燒杯中,加入100mL蒸餾水和3g瓊脂,蓋上表面皿,放在石棉網(wǎng)上用小火加熱至近沸,繼續(xù)加熱至瓊脂完全溶解。然后加入40g硝酸鉀,充分?jǐn)嚢枋瓜跛徕浲耆芙夂螅脽嵊玫喂軐⑺嗳敫蓛舻腢形管中,兩端要裝滿,中間不能有氣泡,靜置待瓊脂凝固后便可使用。制備好的鹽橋不使用時(shí)應(yīng)浸入飽和硝酸鉀溶液中,防止鹽橋干涸。2.組合電池 將飽和甘汞電極插入裝有飽和硝酸鉀溶液的廣口瓶中。將一個(gè)20mL小燒杯洗凈后,用數(shù)毫升0.02mol/L的硝酸銀溶液連同銀電極一起淌洗,然后裝此溶液至燒杯的2/3處,插入銀電極,用硝酸鉀鹽橋不飽和甘汞電極連接構(gòu)成電池。3.測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì) ①根據(jù)Nernst公式計(jì)算實(shí)驗(yàn)溫度下電池(I)的電動(dòng)勢(shì)理論值。②正確接好測(cè)量電池(I)的線路。電池與電位差計(jì)連接時(shí)應(yīng)注意極性。鹽橋的兩支管應(yīng)標(biāo)號(hào),讓標(biāo)負(fù)號(hào)的一端始終不含氯離子的溶液接觸。儀器要注意擺布合理并便于操作。③用SDC數(shù)字電位差計(jì)測(cè)量電池(I)的電動(dòng)勢(shì)。每隔2min測(cè)一次,共測(cè)三次。④接通恒溫槽電源進(jìn)行恒溫,使其分別達(dá)到21.5℃25.2℃、30.1℃,溫度波動(dòng)范圍要求控制在正負(fù)0.2℃之內(nèi)。把被測(cè)電池放入恒溫槽中恒溫15min,同時(shí)將原電池引出線連接到SDC型數(shù)字式電位差計(jì)的待測(cè)接線柱上(注意正負(fù)極的連接),測(cè)定其電動(dòng)勢(shì),每5分鐘測(cè)1次,直至電位差計(jì)讀書穩(wěn)定為止?!?然后調(diào)節(jié)恒溫槽,令恒溫升溫5℃,重復(fù)上述操作,然后再升溫并進(jìn)行測(cè)定?!?測(cè)量完畢后,倒去兩個(gè)小燒杯的溶液,洗凈燒杯的溶液。鹽橋兩端淋洗后,浸入硝酸鉀溶液中保存。【實(shí)驗(yàn)記錄及數(shù)據(jù)處理
】
??Ag /Ag ? ?0.799?0.00097(t?25)?0.799?0.00097(26.4?25)?0.7942V ? ?Ag/Ag??Ag?/Ag ? ? RT1 lnFaAg ?0.7893? ? 8.314*299.551 ln?0.6920V 965000.02 ?飽和甘汞?0.2415—0.00065(26.4?25)?0.238V E理論??Ag/Ag?—?飽和甘汞?0.4540V E-T圖
第二篇:電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)報(bào)告思考題
電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)報(bào)告思考題
1、電位差計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)電池、檢流計(jì)及工作電池各有什么作用?如何保護(hù)及正確使用? 答:電位差計(jì):對(duì)消法(補(bǔ)償法)測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì);
標(biāo)準(zhǔn)電池:標(biāo)定工作電池的工作電流;
檢流計(jì):檢測(cè)線路中電流的大小和方向;
工作電池:提供工作電流。
保護(hù):(1)電位差計(jì):旋動(dòng)調(diào)節(jié)按鈕時(shí)應(yīng)避免過(guò)快或過(guò)于用力而損壞儀器;不用時(shí)將(N、X1、X2)轉(zhuǎn)換開關(guān)放在“斷”的位置上。(2)標(biāo)準(zhǔn)電池:使用溫度4-40℃;不要振蕩、倒置,攜取要平穩(wěn);不可用萬(wàn)用電表直接測(cè)量;不可暴露于日光下;不可做電池用;按規(guī)定時(shí)間對(duì)其進(jìn)行校正。(3)檢流計(jì):不用時(shí)置于“調(diào)零”檔。
2、參比電極應(yīng)具備什么條件?它有什么功用?
答:具備條件:高穩(wěn)定性、可逆性、重現(xiàn)性。
功用:用作標(biāo)準(zhǔn)電極與待測(cè)電極構(gòu)成電池。
3、鹽橋有什么作用?選用作鹽橋的物質(zhì)應(yīng)有什么原則?
答:作用:減小液接電位(鹽橋、單液電池)。
原則:(1)鹽橋溶液應(yīng)不與電池溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng);(2)鹽橋溶液中陰陽(yáng)離子應(yīng)盡量是遷移速率都接近0.5的飽和鹽溶液。
4、UJ-25 型電位差計(jì)測(cè)定電動(dòng)勢(shì)過(guò)程中,有時(shí)檢流計(jì)向一個(gè)方向偏轉(zhuǎn),分析原因。答:可能原因有電池正負(fù)極接反、線路接觸不良、導(dǎo)線有短路、工作電源電壓不足等。
第三篇:物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告
寧 波 工 程 學(xué) 院
物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告
專業(yè)班級(jí)姓名序號(hào)同組姓名指導(dǎo)老師實(shí)驗(yàn)日期實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)一燃燒焓的測(cè)定
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膬?nèi)容宋體小四號(hào)行距:固定值20磅(下同)
二、實(shí)驗(yàn)原理
原理簡(jiǎn)明扼要(必須的計(jì)算公式和原理圖不能少)
三、實(shí)驗(yàn)儀器、試劑
儀器:
試劑:
四、實(shí)驗(yàn)步驟
步驟簡(jiǎn)明扼要(包括操作關(guān)鍵)
五、實(shí)驗(yàn)記錄與處理
實(shí)驗(yàn)記錄盡可能用表格形式
六、結(jié)果與討論
第四篇:無(wú)機(jī)化學(xué)測(cè)定實(shí)驗(yàn)報(bào)告
無(wú)機(jī)化學(xué)測(cè)定實(shí)驗(yàn)報(bào)告
實(shí)驗(yàn)名稱:室溫:氣壓:
年級(jí)組姓名實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)教師日期 基本原理(簡(jiǎn)述):
數(shù)據(jù)記錄和結(jié)果處理:
問(wèn)題和討論
附注:
指導(dǎo)教師簽名
第五篇:測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課堂教學(xué)反思
這是一節(jié)操作性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)課,無(wú)論是從實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用價(jià)值、原理分析和電路設(shè)計(jì)到動(dòng)手實(shí)驗(yàn)獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、得出結(jié)論和誤差分析,都體現(xiàn)了理性思維在物理實(shí)驗(yàn)中的魅力及操作技能的重要性。
本節(jié)課安排了實(shí)驗(yàn)原理分析、電路設(shè)計(jì)及動(dòng)手實(shí)驗(yàn)獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等內(nèi)容,由于要求學(xué)生提前預(yù)習(xí),大大提升了課堂效率,故對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并得出結(jié)論和誤差分析,在本節(jié)課都已完成。
從生活中常見的電源導(dǎo)入,了解電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻是反映電源性能的物理量,進(jìn)而得出測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)際需要及應(yīng)用價(jià)值,體現(xiàn)了物理來(lái)源于生活又服務(wù)于生活的理念。接著復(fù)習(xí)閉合電路的歐姆定律內(nèi)容,為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)做好知識(shí)鋪墊。在推導(dǎo)過(guò)程則由學(xué)生自己完成并展評(píng),充分挖掘?qū)W生的潛能。
在電路連接及數(shù)據(jù)采集中大部分同學(xué)表現(xiàn)積極,能按電路圖正確選擇并連接實(shí)驗(yàn)器材,完成采集六組以上數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)任務(wù),為處理數(shù)據(jù)及誤差分析提供了依據(jù)。但在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中也暴露出不少問(wèn)題,如:不注意電流表和電壓表接線柱的接法;對(duì)單刀雙擲開關(guān)連接不熟悉;電阻箱的示數(shù)不能準(zhǔn)確讀出;也未設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄表格,而是隨手記錄在演草紙上且未與電路圖放在一起,這為時(shí)處理數(shù)據(jù)帶來(lái)不便,甚至?xí)粺o(wú)所獲。
在收集好數(shù)據(jù)后,當(dāng)場(chǎng)利用多媒體技術(shù)進(jìn)行了數(shù)據(jù)處理,得出U-I圖像,大大節(jié)約了課堂時(shí)間,并對(duì)從不同角度帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行了誤差分析。
本節(jié)課教學(xué)是比較成功的:完成了預(yù)定目標(biāo)、時(shí)間把握恰當(dāng)、學(xué)生也積極參與,體現(xiàn)了新課程放手讓學(xué)生做、重在指導(dǎo)的教學(xué)理念。