原电池电动势的测定物化实验报告

原电池电动势的测定及其应用

一、目的与要求

1、测定Zn—Cu电池的电动势和Cu、Zn电极的电极电势；

2、学会一些电极的制备和处理方法；

3、掌握电位差计的测量原理和正确使用方法。

二、基本原理

原电池由正、负两极和电解质组成。电池在放电过程中，正极上发生还原反应，负极则发生氧化反应，电池反应是电池反应中所有反应的总和。电池除作电源外，还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质。从化学热力学得知，在恒温、恒压、可逆条件下，电池反应有以下关系：

△G＝－nFE （6－1）式中△G是电池反应的吉布斯自由能增加；n为电极反应中电子得失数；

F为法拉第常数，E为电池的电动势。从式中可知，测定电池的电动势E后，便可求得△G，进而又可求得其他热力学参数。但须注意，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接界。同时要求电池必须在可逆情况下工作，即放电和充电过程都必须在准平衡状态下进行，此时只允许有无限小的电流通过电池。因此在用电化学方法研究化学反应的热力学性质时，所设计的电池应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”来减少液接界电势。

实验报告

课程名称： 大学化学实验p 实验类型： 中级化学实验 实验项目名称： 原电池电动势的测定 同组学生姓名： 无 指导老师 厉刚

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：

1、 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的电动势计算热力学函数变化值的原理、方法及其他应用。 二、实验原理：

补偿法测电源电动势的原理：

必须严格控制电流在接近于零的情况下来测定电池的电动势，因为有电流通过电极时，极化作用的存在将无法测得可逆电动势。

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，使电路中没有电流通过，这

时测得的两级的电势差就等于该

实验十、原电池电动势的测定实验报告样例湖南工业大学

实验报告

实验十原电池电动势和pH值的测定学生姓名

预习实验报告内容

一、实验目的

1. 测定Cu,Zn电池的电动势和Cu、Zn电极的电动势;

2. 学会一些电极的制备和处理方法;

3. 掌握电位差计的测量原理和正确使用方法。

二、实验仪器和试剂

SDC,III数字电位差综合测试仪/( UI,25型电位差计);电极管;标准电池;吸气球; 检流计;烧杯;饱和甘汞电极;电极管;硫酸锌溶液(0.1M);铜、锌电极;硫酸铜溶液(0.1M);电极架;饱和氯化钾溶液。

三、实验原理

电池由正、负两极组成。电池在放电过程中，正极发生还原反应，负极发生氧化反应，电池内部还可能发生其它反应。电池反应是电池中所有反应的总和。

在进行电池电动势测量时，为了使电池反应在接近热力学可逆条件下进行，采用电位差计测量。原电池电动势主要是两个电极的电极电动势。由于使用标准氢电极不方便，在实际测定时往往采用第二级标准电极，甘汞电极是其中最常用的一种。这些电极与标准氢电极比较而得的电势已精确测出。

对于任一电池，其电动势等于两个电极电势之差值，其计算式为:

θ E,φ(右，还原电势),φ(左，还原电势) ，,

四、实验步骤

1.电极制备

(1)锌电极

用硫酸浸洗

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：

?ZnZ

原电池电动势的测定及其应用

【实验目的】

1、学会银电极和银-氯化银电极和盐桥的制备方法。 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、了解可逆电池电动势的应用

【预习要求】

1、了解银电极、银-氯化银电极的制备方法、标准电池级检流计使用时的注意事项及电位差计的简单原理。

2、掌握对消法原理和电池电动势的线路和操作方法。

【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aH??1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

原电池电动势的测定及其应用

1. 简述对消法测原电池电动势的测量原理。

答：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。如图所示，电位差计有工作、标准、测量三条回路。 1）校准工作电流IW 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。

IW?EnRn2）测量未知电池电动势EW 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。

2. 简述铜电极电位测定的基本原理。

答：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φ。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φ 。通常将氢电极在氢气压力为100KPa，溶液中氢离子活度为1时的电极电势规定为零伏，称为标准氢电极，然后与其它被测电极进行比较。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

华 南 师 范 大 学 实 验 报 告

学生姓名 学 号 专 业 年级、班级 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 实验类型 □验证 □设计 ■综合 实验时间 年 月 日 实验指导老师 实验评分

[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、 测定电池在不同的温度下的电动势，计算电池反应的热力学函数△G、△H和△S。

[实验原理]

1、对消法测定原电池电动势

（1）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，便成了通路，有电流通过，发生化学变化、电极被极化、溶液浓度改变、电池电势不能保持稳定。且电池本身有内阻，伏特计所量得的电位降不等于电池的电动势。

利用对消法（又叫补偿法）可是我们

电池电动势的测定及其应用

一、实验目的：

1．了解对消法测定电池电动势的原理；

2．掌握电动势测定难溶物溶度积（KSP）的方法； 3．掌握常用参比电极银一氯化银电极的制备方法。

二、实验原理：

电池由两个半电池组成（半电池包括一个电极和相应的电解质溶液），当电池放电时，进行氧化反应的是负极，进行还原反应的是正极。电池的电动势就是通过电池的电流趋近于零时两极之间的电位差。它可表示成：

E?E??E?

式中E?、E?分别表示正、负电极的电位。当温度、压力恒定时，电池的电动势E（或电极电位E?、E?）的大小取决于电极的性质和溶液中有关离子的活度。电极电位与有关离子活度之间的关系可以由Nernst方程表示：

E?E??RTBln?a?B （16-1） BzF式中：z为电池反应的转移电子数，?B为参加电极反应的物质B的化学计

量数，产物?B为正，反应物?B为负。

本实验涉及的两个电池为： （1）（一）Ag（s），AgCl（s）│KCl（0.0200 mol·L-1）││AgNO3（0.0100 mol·L-1）│Ag（s）（+） （2）（一）Hg（l），Hg2Cl2（s）│KCl（饱和）││A

电池电动势的测定及其应用

一、实验目的：

1．了解对消法测定电池电动势的原理；

2．掌握电动势测定难溶物溶度积（KSP）的方法； 3．掌握常用参比电极银一氯化银电极的制备方法。

二、实验原理：

电池由两个半电池组成（半电池包括一个电极和相应的电解质溶液），当电池放电时，进行氧化反应的是负极，进行还原反应的是正极。电池的电动势就是通过电池的电流趋近于零时两极之间的电位差。它可表示成：

E?E??E?

式中E?、E?分别表示正、负电极的电位。当温度、压力恒定时，电池的电动势E（或电极电位E?、E?）的大小取决于电极的性质和溶液中有关离子的活度。电极电位与有关离子活度之间的关系可以由Nernst方程表示：

E?E??RTBln?a?B （16-1） BzF式中：z为电池反应的转移电子数，?B为参加电极反应的物质B的化学计

量数，产物?B为正，反应物?B为负。

本实验涉及的两个电池为： （1）（一）Ag（s），AgCl（s）│KCl（0.0200 mol·L-1）││AgNO3（0.0100 mol·L-1）│Ag（s）（+） （2）（一）Hg（l），Hg2Cl2（s）│KCl（饱和）││A

实验三 电池电动势的测定及其应用

一、实验目的

1. 学会电极和盐桥的制备方法。

2. 掌握可逆电池电动势的测量原理和电位差计的操作技术。

3. 通过电池电动势的测定求难溶盐AgCl的KSP和?rGm、?rSm、?rHm。

二、实验原理

满足“(1)反应可逆——电池电极反应可逆。(2)能量可逆——充放电电流无限小，电池中无不可逆液接界”的电池叫可逆电池。可逆电池的电动势可看作是正、负两个电极的电势之差（E??????），有很多重要的用处。如

Ag(S)-AgCl(S)｜KCl (0.1000mol·kg-1)‖AgNO3 (0.1000mol·kg-1)｜Ag(S) 银电极反应: Ag++e→Ag 银－氯化银电极反应: Ag + Cl-→AgCl+e 总的电池反应为: Ag??Cl??AgCl(s)

E?E??RT1 (1)

ZFaAg?aCl?又

?rGm??ZFE????RTln1