原电池电动势的测定及应用实验数据处理

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

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

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

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

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

实验十 电池电动势的测定

一、 目的要求

1、掌握对消法测定电动势的原理和方法，学习使用电位差计（SDC-Ⅰ精密数字电位差计）测量电池的电动势。2、学习制备电极、盐桥，组装电池。3、了解一些可逆电池电动势应用。 二、 实验原理

原电池由两个“半电池”（电极）组成一个电池，不同的半电池可以组成各种各样的原电池。当原电池处于平衡状态时，两极间的电位差为最大，这一最大电位差称为电池电动势，电池处于平衡状态的首要条件是两个电极间不能有电流通过，若有电流通过，电池的平衡状态就会被破坏，因此在测量电池电动势时，必须遵守两个电极间不能有电池通过或通过的电流为无限小这一条件。

因此，不能直接用电压表去测量电动势，电压表尽管内阻很大，但还不是无限大，当把它接在电池的两极间进行测量时，总有一定的电流通过电压表，同时两极间也有同样大小的电流通过。怎样使电池的两极间没有电流通过，测量电池电动势呢？可利用一个外加工作电池和待测电池并联，这样工作电池和待测电池的电动势方向相反，当它们数值相等时，二者相互对消，检流计中无电流通过，这时测出的两极间的电位差Δ?就等于电动势E，即为E=Δ?(Ⅰ→0)，对消法就是根据上述原理测定电池电动势的方法，其实验原理图如图一所示。

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