物化实验报告电池电动势的测定及其应用

更新时间:2024-02-25 19:04:01 阅读量: 工作报告 文档下载

说明:文章内容仅供预览,部分内容可能不全。下载后的文档,内容与下面显示的完全一致。下载之前请确认下面内容是否您想要的,是否完整无缺。

篇一:华师物化实验-原电池电动势的测定与应用

华 南 师 范 大 学 实 验 报 告

学生姓名:dxh 学号:

专业:化学师范年级、班级:2011级化教六班 课程名称:物理化学实验 实验项目:原电池电动势的测定与应用 指导老师:蔡跃鹏 实验评分:

【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. 测定电池(1)的电动势;

5. 了解可逆电池电动势测定的应用;

6. 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。

【实验原理】

可设计成原电池的化学反应,发生失去电子进行氧化反应的部分可作为阳极,发生获得电子进行还原反应的部分可作为阴极,两个半点池组成一个原电池。电池的书写习惯是左方为负极,即阳极,右方为正极,即阴极。符号“|”表示 ”表示,。如电池反应是自发的,则其电动势为正,等于阴极电极电势E?与阳极电极电势E? 之差,即E?E??E?

以铜-锌电池为例。铜-锌电池又称丹尼尔电池(Daniell cell),是一种典型的原电池。此电池可用图示表示如下:

?ZnZnSO4(a1?1mol?kg?1)CuSO4(a2?1mol?kg?1)Cu?

左边为阳极,起氧化反应

ZnZn2?(a1)?2e

其电极电势为

?

E阳?E??E??

RTa(Zn)

ln 2Fa(Zn2?)

右边为阴极,起还原反应

Cu2?(a2)?2eCu

其电极电势

?

E阴?E??E??

RTa(Cu)

ln2?

2Fa(Cu)

总的电池反应

Zn?Cu2?(a2)Zn2?(a1)?Cu

原电池电动势

RTa(Zn2?)RTa(Zn2?)?

=E? E?(E??E?)?lnln2?2?

2Fa(Cu)2Fa(Cu)

?

?

??

E? 、E?分别为锌电极和铜电极的标准还原电极电势,a(Zn2?)和a(Cu2?)分

别为 Zn2?和Cu2?的离子活度。

本实验所测定的三个电池为:

1.原电池?Hg(l)Hg2Cl2(s)KCl(AgNO3(0.01mol?dm?3)Ag(s)? 阳极电极电势 E?/V?EHg2Cl2(s)/Hg/V?0.2410?7.6?10?4(t/℃?25)

?阴极电极电势 E??EAg?/Ag?E?

Ag?/Ag

RT

lna(Ag?)F

E?/V?0.799?0.00097?(t/℃?25) Ag?/Ag

?原电池电动势 E?E??E??E?

Ag?/Ag

RT

lna(Ag?)?EHg2Cl2(s)/Hg F

2.原电池 ?AgAgCl(s)KCl(0.1mol?dm?3)AgNO3(0.01mol?dm?3)Ag? 阳极电极电势 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)

? 阴极电极电势 E??EAg?/Ag?E?

Ag?/Ag

??E 原电池电动势 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浓度可近似取mol?kg?1浓度的数

值。

3.

?Hg(l)Hg2Cl2(s)KCl(饱和)

H?(0.1mol?dm?3HAc?0.1mol?dm?3

NaAc),Q?H2QPt?

阳极电极电势 E?/V?EHg2Cl2(s)/Hg/V?0.2410?7.6?10?4(t/℃?25)

?

阴极电极电势 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/℃

?原电池电动势 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,只要测出原电池3的电动势,就可计算出待测溶液(HAc和NaAc缓冲溶液)的pH值。

测定可逆原电池的电动势常采用对消法(又称补偿法),其原理和方法在附录1、2、3中作了详细的介绍。通过原电池电动势的测定,还可以得到许多有用的数据,如离子活度等。特别是通过测定不同温度下原电池的电动势,得到原电池电动势的温度系数(?ET)p,由此可求出许多热力学函数,如计算相应电池反应的摩尔反应吉尔斯函数变?rGm??zFE,摩尔反应焓

?rHm

?E?E

?S?zF()p等。 及摩尔反应熵??zFE?zF()prm

?T?T

如果电池反应中,反应物和生成物的活度均为1,温度为298.15K,则所测定的电动势和热力学函数即为相应电池反应的标准E?(298.15K)、

??

?rGm(298.15K)、和?rSm(298.15K)。

利用对消法可以很准确的测量出原电池的电动势,因此用电化学方法求出的化学反应的热力学函数?rGm、?rHm、 ?rSm等比用量热法或化学平衡常数法求得的热力学数据更为准确可靠。原电池设计与制造的难度主要是电极的制备,所以对一些常用电极的制备方法作一些了解还是很有必要的(详见附录5)。

【仪器和药品】

ZD-WC数字电位差计(含附件) 1台 0.01 mol.dm-3 AgNO3溶液 标准电池

甘汞电极(饱和) 银-氯化银电极 光铂电极 银电极 吸耳球

1个 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盐桥 1个 100 ml烧杯

3个 1个

1支 醌氢醌固体粉末(黑色)

洗瓶

饱和氯化钾溶液

1个 50 ml广口瓶

10 ml移掖管

3个 3支

图11.1 ZD-WC数字电位差计; 左图为全图,右图为操作面板

【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。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。

2.组合电池

将饱和甘汞电极插入装有饱和硝酸钾溶液的广口瓶中。将一个20mL小烧杯洗净后,用数毫升0.02mol/L的硝酸银溶液连同银电极一起淌洗,然后装此溶液至烧杯的2/3处,插入银电极,用硝酸钾盐桥不饱和甘汞电极连接构成电池。

3.测定电池的电动势

①根据Nernst公式计算实验温度下电池(I)的电动势理论值。

②正确接好测量电池(I)的线路。电池与电位差计连接时应注意极性。盐桥的两支管应标号,让标负号的一端始终不含氯离子的溶液接触。仪器要注意摆布合理并便于操作。

③用SDC数字电位差计测量电池(I)的电动势。每隔2min测一次,共测三次。 ④接通恒温槽电源进行恒温,使其分别达到21.5℃25.2℃、30.1℃,温度波动范围要求控制在正负0.2℃之内。把被测电池放入恒温槽中恒温15min,同时将原电池引出线连接到SDC型数字式电位差计的待测接线柱上(注意正负极的连接),测定其电动势,每5分钟测1次,直至电位差计读书稳定为止。

○5然后调节恒温槽,令恒温升温5℃,重复上述操作,然后再升温并进行测定。

○6测量完毕后,倒去两个小烧杯的溶液,洗净烧杯的溶液。盐桥两端淋洗后,浸入硝酸钾溶液中保存。

【实验记录及数据处理】

??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

?饱和甘汞?0.2415—0.00065(26.4?25)?0.238V

E理论??Ag/Ag?—?饱和甘汞?0.4540V

E-T图

篇二:大学物理化学实验报告-原电池电动势的测定

物理化学实验报告

院系 化学化工学院 班级 学号 姓名

实验名称 : 原电池电动势的测定 日期同组者姓名 史黄亮 室温16.84℃ 气压 101.7 kPa成绩

一、目的和要求

1.学会一些电极的制备和处理方法;

2.掌握对消法测定电池电动势及电极电势的原理和方法; 3.熟悉数字式电子电位差计的工作原理和正确的使用方法。

二、基本原理

测定电池电动势必须要求电池反应本身是可逆的,即电池必须在可逆的情况下工作,此时只允许有无限小的电流通过电池。因此根据对消法原理(在外电路上加一个方向相反而电动势几乎相等的电池)设计了一种电位差计,以满足测量工作的需要。

T温度下的电极电势 ψT=ψTθ-(RT/2F)*ln(1/a);

— a= r±*m (r±参见附录表V-5-30)

ψTθ=ψ298θ+α(T-298)+0.5β(T-298)^2 — α,β为电池电极的温度系数: 铜电极(Cu2+/Cu),α=-0.000016 V/K,β=0

锌电极[Zn2+/Zn(Hg)],α=0.0001 V/K,β=0.62*10-6 V/K

三、仪器、试剂

SDC-Ⅱ数字电位差综合测试仪、YJ56电镀仪 毫安表、饱和甘汞电极、U型玻璃管等;

0.1000mol/L CuSO4溶液、0.0100mol/L CuSO4溶液、0.1000mol/L ZnSO4溶液、

Hg2Cl2溶液、饱和KCl溶液、琼脂、氯化钾(A.R.)、 铜片、锌片等。

四、实验步骤

㈠、电极制备

Ⅰ. 铜电极

① 取2片铜片,用沙皮纸将其表面打磨干净,再放入稀硝酸溶液中处理

片刻,用蒸馏水冲洗干净;

② 将处理后的铜片放入电镀液(0.1000mol/L CuSO4溶液)中,与电源的负

极相连,电源的正极与另一片铜片相连,回路中连有一只毫安表,调节电镀装置使毫安表的读数为40左右,电镀约1h; Ⅱ. 锌电极

① 取一片锌片,用沙皮纸将其表面的氧化物打磨去除,放入稀硫酸溶液

中片刻,使其表面氧化物进一步反应完全;

② 用蒸馏水冲洗锌片后,将其放入Hg2Cl2溶液约6秒钟,使其表面汞齐

化;

③ 取出后再用蒸馏水淋洗,用纸吸干表面的水,放入0.1000 mol/L ZnSO4

溶液中备用;

㈡、制盐桥

① 在100ml烧杯中加入适量蒸馏水,用电磁炉煮沸; ② 称取12g琼脂和20g纯KCl,加入沸水中

③ 待固体完全溶解至溶液成浆糊状时,用胶头滴管将液体注入U型玻璃

管中,注满且没有气泡; ④ 冷却后即为盐桥;

㈢、测定各组电池的电动势

a. (-) Zn|ZnSO4(0.1000mol/L)‖KCl(饱和)|Hg2Cl2|Hg (+) b. (-) Zn|ZnSO4(0.1000mol/L)‖KCl(饱和)|AgCl|Ag (+) c. (-) Hg|Hg2Cl2|KCl(饱和) ‖CuSO4(0.1000mol/L) |C u (+) d. (-) Ag|AgCl|KCl(饱和) ‖CuSO4(0.1000mol/L) |Cu (+) e. (-) Zn|ZnSO4(0.1000mol/L)‖CuSO4(0.1000mol/L) |Cu (+) f. (-) Cu|CuSO4(0.0100mol/L)‖ CuSO4(0.1000mol/L) |Cu (+)

① 打开数字式电位差计的电源,打到内标档,各旋钮打至0处,按下归

零按钮;

② 切换到测量档,将以上电池的正负极对应数字式电位差计的正负极连

接好;

③ 调整各旋钮,使右侧显示值为零(有时需要等待片刻至数值稳定),此时

左侧显示的数值即被测电池的电动势; ④ 依次测定6组电池的电动势并记录下数据。

五、原始数据

六、数据处理

在实验温度下,饱和甘汞电极的电极电势为: ?SCE = 0.2415-7.61*10-4*(T-298)

= 0.2415-7.61*10-4*(16.84+273-298) = 0.24771 V(1)

-1

?(Zn2+(0.10mol·L)|Zn)= ?SCE-E(1)

= (0.24771-1.06154) V =-0.81383 V

-1?(Cu2+(0.10mol·L)|Cu)= E(2)+?SCE

= (0.03769+0.24771) V = 0.28540 V

-1?(Cu2+(0.010mol·L)|Cu)= ?(Cu2+(0.10mol·L-1)|Cu)-E(4)

= (0.28540-0.02265) V = 0.26275 V

在实验温度下,各电极的标准电极电势为:

-1?(Zn2+(0.10mol·L) |Zn)=?θ

(Zn

2+-1

(0.10mol·L) |Zn)-RT/2F*㏑

1/α(Zn2+) 则可得:

2+-12+-1(Zn(0.10mol·L)|Zn) = ?(Zn(0.10mol·L)|Zn)+RT/2F*㏑1/α(Zn2+)

=-0.81383+8.314*289.84/(2*96500)* ㏑1/0.1 = -0.78508 V

-1?(Cu2+(0.10mol·L)|Cu)=?θ

2+-1

(Cu(0.10mol·L)|Cu)-RT/2F*㏑

1/α(Cu2+) 则可得: 1/α(Cu2+)

2+-12+-1

(Cu(0.10mol·L)|Cu)= ?(Cu(0.10mol·L)|Cu)+ RT/2F*㏑

= 0.28540+8.314*289.84/(2*96500)* ㏑1/0.1 = 0.31415 V

对于电池4,它是浓差电池,所以两电极的标准电极电势相同 ?θ

2+-1(Cu(0.10mol·L)|Cu)= 0.31415 V

在298K下,各电极的标准电极电势为: 由?θ?θ

2+-1

(Zn(0.10mol·L) |Zn)=?θ298+α

(T-298)+1/2β(T-298)^2可得:

(T-298)-1/2β(T-298)^2

2+-12+-1298(Zn(0.10mol·L) |Zn)=?θ(Zn(0.10mol·L)|Zn)-α

=-0.78508-0.0001*(289.84-298) -0.5*0.62*10^(-6)*(289.84-298)^2 =-0.7843 V

2+-12+-1298(Cu(0.10mol·L)|Cu)= ?θ(Cu(0.10mol·L)|Cu)-α

(T-298)-1/2β(T-298)^2

= 0.31415-(-0.000016)*(289.84-298) -0.5*0.62*10^(-6)*(289.84-298)^2 = 0.31428 V

对锌—铜电池:理论电动势:

-12+-1E理 = ?(Cu2+(0.10mol·L)|Cu)- ?(Zn(0.10mol·L) |Zn)

= 0.28540-(-0.81383) = 1.09923 V

实验值E实=1.09402 V即E理 > E实

七、思考题

1、为什么不能用伏特计测量电池的电动势?

答:因为当把伏特计与电池接通后,必须有适量的电流通过才能使伏特计显示,这样电池中就发生化学反应,溶液的浓度就会不断改变。同时,电池本身也有内阻,因而伏特计不可能有稳定的数值。所以测量可逆电池的电动势必须在几

篇三:物化实验—电动势的测定

实验13 电动势的测定

实验日期:2013-4-13提交报告日期:2013-4-15

1 引言

1.1实验目

1.1.1 掌握电位差计的测量原理和测定电池电动势的方法。

1.1.2 了解可逆电池、可逆电极、盐桥等概念。

+2+1.1.3 测定Ag/Ag、Zn/Zn电极电势和Ag浓差电池电动势。

1.2实验原理

1、对消法测电动势的原理

电池电动势不能直接用伏特计来测量,因为电池与伏特计连接后有电流通过,就会在电极上发生电极极化,结果使电极偏离平衡状态。另外,电池本身有内阻,所以伏特计所量得的仅是不可逆电池的端电压。测量电池电动势只能在无电流通过电池的情况下进行,因此需用对消法(又叫补偿法)来测定电动势。

对消法的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。

对消法测电动势常用的仪器为电位差计,其简单原理如图1所示。电位差计由三个回路组成:工作电流回路、标准回路和测量回路。

1) 工作电流回路

AB为均匀滑线电阻,通过可变电阻R与工

作电源E构成回路。其作用是调节可变电阻R,

使流过回路的电流为某一定值,这样AB上有一

定的电位降产生。工作电源E可用蓄电池或稳压

电源,其输出电压必须大于待测电池的电动势。

2) 标准回路

S为电动势精确已知的标准电池,C是可在

AB上移动的接触点,K是双向开关,KC间有一

灵敏度很高的检流计G。

3) 测量回路

当双向开关K换向X一方时,用AC2GS回

路根据校正好的AB上的电位降来测量未知电池

的电动势。在保持校准后的工作电流不变(即固

定R)的条件下,在AB上迅速移动到C2点,使

G中无电流通过,此时X的电动势与AC2间的电位降等值反向而对消,于是C2

点所标记的电位降数值即为X的电动势。

2、 电极电势的测量原理

电池是由两个电极(半电池)组成的。电池电动势是两电极电势的代数和。当电极电势均以还原电势表示时, 图1 对消法测电动势原理图

E??????

又有

??=???????????(??)???? 通过这两个式子即可进行电极电势的计算。

在电化学中,电极电势的绝对值至今还无法测定,而是以某一电极的电极电势作为零,

然后将其他的电极与它组成电池,规定该电池的电动势为该被测电极的电极电势。通常将标准氢电极(即氢气为101325Pa下的理想气体、溶液中氢离子获度为1)的电极电势规定为零。由于氢电极制备及使用不方便等缺点,一般常用另外一些制备工艺简单、易于复制、电势稳定的电极作为参比电极来代替氢电极。常用的有甘汞电极和氯化银电极等,这些电极与标准氢电极比较而得到的电势已精确测定。

本实验要求制备锌电极、银电极,然后用饱和甘汞电极作参比电极,测量这两个电极

的电极电势、测量银浓差电池的电动势。

2 实验操作

2.1 实验仪器

精密电位差计(包括直流稳压电源、分流器、补偿电位计;标准电池、检流计各1台);半电池管3个;饱和甘汞电极1只、锌电极1只;银电极2只;15ml小烧杯5个。

0.1000mol/Kg ZnSO4、0.1000mol/Kg AgNO3、0.1000mol/Kg KCl、饱和KCl盐桥、饱和KNO3盐桥、饱和硝酸亚汞溶液。

2.3 实验操作步骤及方法要点

2.3.1电极制备

1)锌电极

用抛光砂纸将锌电极表面打磨光滑,然后用自

来水冲洗,用滤纸擦干,再浸入饱和硝酸亚汞溶

液中3-5秒,取出后用滤纸擦拭锌电极,使锌电

极表面有一层均匀的汞齐,再用蒸馏水洗净(注

意:汞盐有毒,用过的滤纸应投入指定的容器中,

容器中应有水淹没滤纸,切勿随便乱丢)。

2)银电极

将两根银电极用抛光砂纸轻轻擦亮,再用蒸馏

水洗净擦干。把处理好的两根Ag电极浸入AgNO3

溶液中,测量其间的电动势值。两根电极间的电

位差小于0.005伏方可在浓差电池中使用,否则,

需重新处理电极或重新挑选电极。

2.3.2 Zn|ZnSO4半电池的制作和测定

1)Zn|ZnSO4(0.1000mol/L)半电池的制作

安装半电池。用洗耳球从支管D处将(0.1000mol/Kg)ZnSO4溶液慢慢吸入半电池管少许,洗涤两次后,吸入适量溶液,立即把D处夹紧。然后取出半电池,检查管内有无气泡以及溶液是否从管内流出。

2)电动势的测定

①参看电位计的使用说明书,弄懂电位差计的使用方法,并接好测量线路。

②选择合适的盐桥,然后测量下列电池的电动势:

Zn|ZnSO4(0.1000mol/L)||饱和甘汞电极。

2.3.3 Ag|AgNO3半电池的制作和测定

+1) Ag|Ag (0.1000mol/L)半电池的制作

制作方法同Zn|ZnSO4(0.1000mol/L)半电池的制作。

2)同理,选择合适的盐桥,然后测量下列电池的电动势:

+ 饱和甘汞电极|| Ag (0.1000mol/L)| Ag

+2.3.4 Ag|Ag(b)KCl(0.1000mol/L)半电池的制作和浓差电池的测定

+1)Ag|Ag(b)KCl(0.1000mol/L)半电池的制作

在一干净的小烧杯中加入0.1000mol/Kg KCl溶液,再加入一滴0.1000mol/Kg AgNO3溶

液,搅拌均匀,呈白色混沌溶液。将此溶液吸入插有银电极的半电池管内,将D处夹紧,检查有无漏气。

2) 同理,选择合适的盐桥,然后测量下列电池的电动势:

+Ag|Ag(b)KCl(0.1000mol/L)与Ag|AgNO3(0.1000mol/L)

2.3.5电动势与温度关系的测定

调节恒温槽的温度为20℃,温度恒定10min后,测定Zn|ZnSO4(0.1000mol/L)||饱和

甘汞电极的电动势。

升温5℃左右,测定20℃-50℃下的电动势。

3 结果与讨论

3.1 实验记录 3.1.1 实验条件

室温:17.7℃湿度:49%大气压:100.21kPa

3.1.2 电动势的测量

Zn|ZnSO4半电池 1050.5 mV

Ag|AgNO3半电池 489.8 mV

+Ag|Ag(b)KCl(0.1000mol/L)||Ag|AgNO3(0.1000mol/L)浓差电池 447.9 mV

电动势与温度关系

3.2 数据处理

3.2.1 计算室温下饱和甘汞电极的电极电势。

根据公式??=0.2412 ? 6.61×10?4×(t/℃?25)

饱和甘汞电极的电极电势: ??=0.2412 ? 6.61×10?4×(17.7?25)=0.2460 V

3.2.2 根据所测电动势的实验值分别计算Zn|Zn和Ag|Ag的电极电势(实验值)。 2++

E1????(Zn2?/Zn)

则 ?? ????2+|???? =?? ? ??1 = 0.2460?1.0505= ?0.8045 V

E2??(Ag?/Ag)??

则 ?? ????2+|???? =??+ ??2 = 0.2460+0.4898= 0.7358 V

3.2.3从附表中查出25℃下锌电极和银电极及其温度系数以及活度系数,由此计算室温下锌、银的电极电势,并与实验值进行比较,求出相对误差。 d??RT1?(Zn/Zn)??(Zn/Zn)? ??T?lndT2Fb(Zn2?)??2??2?

=?0.7628+9.1×10?5× 17.7?25 ?

相对误差为

?8.31×290.72×96485×ln0.1000×0.734=0.7663 1 0.8160?0.8045 0.8160×100%=1.41% d??RT1 ?(Ag/Ag)??(Ag/Ag)???T?ln?dTFb(Ag)????

=0.7991+1.0×10?5× 17.7?25 ?

相对误差为0.7663?0.7358 0.76638.31×290.71×ln=0.7663 ×100%=3.98%

3.2.4根据所测得的银浓差电池电动势,计算AgCl的溶度积。

??????(????+,0.1000??)??=ln ?? ????,?? =+??(????+,0.1000??)

??=0.1000×0.734??8.31×290.7=3.478×10?9

??????=?? ????+,?? ??±??(?????)

??????=?? ????+,?? ??±?? ????? =3.478×10?9×0.1000×0.734=2.55×10?10

查资料得25℃时AgCl的溶度积为1.56×10?10

相对误差|1.56×10?10?2.55×10?10|

1.56×10?10=63.46%

3.2.5根据所测得的不同温度下的电池电动势,通过下述公式计算不同温度下的各热力学函数。 (?????)??,??=???????

???????=???????+??????(

???????=????(???? ??????)

??

电动势与温度关系图

我们可以看出,20、30、35℃的数据明显呈线性关系,而由于仪器原因40、45、50℃

的数据明显不科学,而25℃的数据也明显偏离所需直线。所以,选取20、30、35℃作线

性拟合。

E = -0.002×T + 1.092

即????=?0.002 可由此计算(?????)??,??、???????、???????

这次的数据本身不科学,并且与理论值偏差很大,实验过程中出现了重大的错误。

3.3 讨论分析

3.3.1盐桥的选择

根据盐桥选择的原则,本实验中锌电极应用氯化钾盐桥,银电极和银浓差电池应用硝酸钾盐桥。

3.3.2测量误差的产生

1)由实验数据处理结果,锌电极和银电极电极电势的测量值与理论值较接近,误差较小。但银浓差电池的测量中,溶度积与理论值相差较多。可能是由于以下几个因素造成的:

① 溶度积受温度的影响非常大,而实验中溶液的温度不可能保持恒定;

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/5msa.html

Top