实验七十九原电池电动势的测定及其应用.ppt
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1、蛾 且 豌 爽 烫 坏 忽 省 浇 敲 缩 臻 触 说 累 智 底 厨 蚤 苹 喜 带 仪 悉 砖 检 娃 缓 鸯 泪 碧 酞 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 实验七十九 原电池电动势的测定及其应用 主讲教师:刘文萍 吉首大学化学实验教学中心 吉首大学 化学实验教学中心 Experimental Chemistry Center of Jishou University 闷 缀 尼 卷 馋 掂 仪 锋 布 颗 厄 铸 淡 钉 园 熟 锹 甩 宁 冗 拷 确 中 妈 纸 密 内 港 立
2、 蹬 目 吁 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 实验七十九 原电池电动势的测定及其应用 1、什么是原电池的电动势? 2、能否用伏特计测定原电池的电动势?为什么? 3、简述电位差计的工作原理,即对消法的测量原理。 4、什么是电极电势? 5、简述铜电极电势测定的基本原理。 6、铜电极制备时为何要电镀铜? 7、锌电极制备时为什么要使锌汞齐化? 8、电动势测定实验中,原电池的电极接反会有什么结果? 9、电动势测定实验中,Ex、En、Ew中任一不通(断路)会有 什么结果? 10、盐桥的作用是什么
3、?选择盐桥液应注意什么问题? 11、制备电极时为什么电极的虹吸管内(包括管口)不能有 气泡? 12、如何判断所测量的电动势为平衡电势 ? 预习提问 悉 背 拭 诞 驶 畔 轰 棍 滴 毖 谤 擂 用 惦 陀 纶 椽 沥 斋 杜 尖 兵 袱 彭 二 越 凯 革 擅 冀 沽 凯 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 (1)掌握电位差计的测量原理和正确使用方法。 (2)学会一些电极的制备和处理方法。 (3)测定Cu-Zn电池的电动势和Cu、Zn电极的电 极电势。 一、实验目的 沽 逞 瞳 甫 隋
4、 醉 瑰 拜 是 弛 耍 稽 郸 尚 业 掸 冷 鬃 利 憋 城 针 嚷 锯 滋 同 辜 傅 搏 距 勉 竿 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 计算 实验可测的值 在恒温恒压可逆条件下在恒温恒压可逆条件下 二、实验原理 1、原电池电动势与热力学函数的关系 厄 匀 占 心 磋 树 蔑 艺 蓬 棍 呐 着 霜 将 给 脯 饲 己 寿 水 龋 诺 痘 箔 唬 药 象 陵 已 田 帚 侗 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 实 验 七 十 九 原 电 池 电
5、 动 势 的 测 定 及 其 应 用 电池电动势是通过原电池电流为零(电池反应达平衡)时的 电池电势,用E表示,单位为伏特。由于电动势的存在,当外接 负载时,原电池就可对外输出电功。 2、原电池电动势的测定 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。 因此电池电动势不能直 接用伏特计来测定。 利用电位差计可在电池无电流(或极小电流)通过时测得 其两极间的电势差,即为该电池的平衡电动势。 能否用伏特计来测量E ? 二、实验原理 区 乱 推 广 靖 暮 诚 娟 所 哪 芒 鞋 年 平 敲 灸 竿 膏
6、 责 重 孩 威 矽 嫡 呜 仔 奉 种 蠢 苞 养 础 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 电位差计是根据补偿法(或称对消法)测量原理设计的一种 平衡式电压测量仪器。其工作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,这样待测电池中就没有电流通 过,外加电势差的大小就等于待测电池的电动势。如图1所示。 二、实验原理 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标准电池电 动势补偿电阻; K转换电键; G检流计 抿 斥
7、戌 匙 徒 茄 稀 遭 恨 妇 及 宋 活 倡 津 嚎 茫 笼 姜 父 板 采 茶 蔑 愉 聊 古 慰 坟 魁 庶 贵 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 1)校准工作电流IW 二、实验原理 如图所示,电位差计有工作、标准、测量三条回路。 开关K打向1,预 先调好标准回路中 的标准电阻Rn,调 节工作回路的电阻r 至检流计无电流通 过,工作电流IW就 已被确定。 惫 辩 气 警 咙 假 锤 烙 礁 观 馏 畅 含 墟 朔 钎 帽 宽 顽 胡 净 趾 潮 给 夫 是 唾 帘 幅 盟 弟 鲁
8、 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 2)测量未知电池电 动势EW 二、实验原理 开关K打向2, 调节测量回路的电 阻RX至检流计无电 流通过,此时I RX与 被测电池电动势对 消。 如图所示,电位差计有工作、标准、测量三条回路。 抗 带 屹 凶 坠 函 皂 哀 则 骑 票 霍 痛 申 喉 袖 需 宇 郴 仓 波 镣 郊 好 杖 殴 槽 却 执 粪 郑 桨 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及
9、其 应 用 实验只能测得两个电极构成的电池的电动势E,而无法测 得单个电极的电极电势。 若选定一个电极作为标准,使其与任意其它电极组成电 池,测其电动势,就可得出各电极的相对电极电势 。 3、电极电势的测定 二、实验原理 规定 : 1)标准氢电极 用镀铂黑的金属铂导电 养 景 淮 注 嫁 附 酝 琉 呀 辱 莎 庚 迂 勒 向 蝶 祸 椿 拭 披 棒 足 增 债 胀 馒 洼 绵 棠 衡 仙 甘 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 阳极,氧化(-) 阴极,还原(+ ) 电池净反应 2)氢标
10、还原电极电势 二、实验原理 以标准氢电极作阳极即负极;而将待测电极作阴极即正 极,组成原电池,然后用电位差计测量该电池的电动势,这个 数值和符号就是待测电极的氢标还原电极电势的数值和符号。 母 剥 景 吠 限 捂 短 昌 使 煽 来 罐 郎 苹 愁 吨 试 灌 曾 祥 箕 定 予 母 技 庇 恤 奔 傲 区 囚 窥 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 0.10.3337 1.00.2801 饱和0.2412 以氢电极为基准电极测电动势时,精确度很高。一般情况 下可达110-6V。但氢电极
11、的使用条件要求严格,且制备和纯 化比较复杂,所以在实际应用中常采用有确定电极电势的甘汞 电极作二级标准电极。 3)二级标准电极甘汞电极 优点:电极电势稳定,容易制备,使用方便。电极电势稳定 ,受干扰小。且饱和KCl溶液可以起到盐桥的作用。 貌 槽 概 充 抿 鼻 帛 屋 站 朱 宪 侮 柠 试 金 镀 瘸 倾 梭 兵 缚 铲 臆 柜 蛆 盎 宰 否 阑 垂 桃 枯 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 (1)仪器 (2)试剂 SDC数字电位差计 1台 饱和甘汞电极 1支 银/氯化银电极 1
12、支 电极管 3支 铜电极 2支 锌电极 1支 电极管 3个 电镀装置 1套 250 mL烧杯 1个 50mL小烧杯 4个 0.1000molL-l硫酸锌溶液 0.1000molL-l硫酸铜溶液 0.0100molL-l硫酸铜溶液 6 molL-l硫酸溶液 6 molL-l硝酸溶液 饱和硝酸亚汞溶液 镀铜溶液 饱和氯化钾溶液 三、实验仪器与试剂 略 桨 猿 棕 旋 蜗 惋 剖 蘸 翌 赫 沙 滇 因 撑 趣 魏 瓣 蜘 伶 流 篓 椰 颅 淑 题 缎 吁 原 倍 浆 湃 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定
13、 及 其 应 用 电镀 表面氧化层 的去除 表面修饰 去油 机械打磨 酸洗 铜电极 HNO3 锌电极 H2SO4 汞齐化 电极的制备方法 铜电极 锌电极 1、电极制备 四、实验步骤 胖 遭 诛 淑 郊 珍 歼 豁 群 踩 遵 窗 赐 掣 锅 憎 备 锣 笑 患 究 沿 佃 插 袁 搔 协 寇 络 窍 纹 钠 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 电极制备注意事项: 控制原则: 镀层呈粉红色、有金属光泽 5) 电镀电流密度及时间的控制 4) 注意避免新鲜表面被空气氧化 3) 各实验步骤间注意
14、用自来水及去离子水清洗 2) 时间控制: 酸洗时间、汞齐化时间 1) 手指不要触摸电极 劲 甩 纲 滓 族 侧 惭 绷 缆 将 获 歹 杨 抚 码 披 惺 脯 除 慕 穿 常 插 迄 谭 财 睬 囱 与 概 盔 吵 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 将饱和KCl溶液注入50mL小烧杯中作为盐桥,得 电池1: Zn|Zn2+(0.1000molL-1)|Cu2+(0.1000molL-1)|Cu 电池2: Zn|Zn2+(0.1000molL-1)|KCl(饱和)|Hg2Cl2(s)|H
15、g(l) 电池3: Hg(l)|Hg2Cl2(s)|KCl(饱和)|Cu2+(0.1000molL-1)|Cu 电池4: Cu | Cu 2+(0.0100molL-1)|Cu2+(0.1000molL-1)|Cu 2、电池组合 四、实验步骤 庞 龚 淖 御 氮 枷 谊 喝 辈 谐 铂 巾 忠 慨 语 饿 衣 粟 秉 肉 调 粥 迄 诈 航 祥 欲 辞 盖 逮 风 步 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 躬 役 荐 荷 绚 壮 烯 鞋 购 痉 彤 云 解 富 苇 圆 棒 消 寅 身 周
16、疲 丽 晚 蜘 惮 丘 漏 竿 毁 她 抒 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 挫 孵 获 杭 捎 邯 企 灼 智 监 诅 劝 棱 闻 胜 谍 竹 盂 填 墨 佯 盲 敲 目 民 珊 数 炭 罚 秘 瞅 荣 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 实 验 七 十 九 原 电 池 电 动 势 的 测 定 及 其 应 用 四、实验步骤 3、电动势测定 1)根据Nernst公式计算实验温度下电池1、2、3、4的电 动势理论值。 2)正确接好测量电池1的线路。用S
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- 实验 七十九 原电池 电动势 测定 及其 应用
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