原电池电动势的测定与应用.ppt
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1、原电池电动势的测定与应用,李 国 良 物理化学研究所,一、实验目的,加深对可逆电极、可逆电池、盐桥等概念的理解。,掌握电位差计的测定原理和原电池电动势的测定方法。,测定以下电池(I)及电池(II)的电动势。,了解可逆电池电动势测定的应用。,二、实验原理,可逆电池的电动势,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:,二、实
2、验原理,电池(I):,负极反应:,正极反应:,总反应:,二、实验原理,银电极的电极电势:,饱和甘汞电极的电极电势:,二、实验原理,醌氢醌电极电极电势:,电池(II):,正极反应:,二、实验原理,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。另外,电池本身有内阻,伏特计所量得的仅是不可逆电池的端电压。 准确测定电池的电动势只能在无电流(或极小电流)通过电池的情况下进行,需用对消法。,二、实验原理,对消法测定原电池电动势,Ew-工作电源;EN-标准电池; EX-待测电池;R-调节电阻; RX-待测电池电动势补偿电阻; RN-标
3、准电池电动势补偿电阻; K-转换电键; G-检流计,原理:是在待测电池上并联一个大小相等,方向相反 的外加电势差,这样待测电池中没有电流通过,外加 电势差的大小即等于待测电池的电动势。,三、仪器与试剂,四、实验步骤,1、制备盐桥,在250 mL烧杯中,加入100 mL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。然后加入40g硝酸钾,充分搅拌使硝酸钾完全溶解后,趁热用滴管将它灌入干净的U形管中,两端要装满,中间不能有气泡,静置待琼脂凝固后便可使用。 制备好的盐桥不使用时应浸入饱和硝酸钾溶液中,防止盐桥干涸。,四、实验步骤,2、组合电池,取一20 mL小烧
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