电动势的测定 一.实验目的： 1,掌握电位差计的测量原理和测定电池电动势的方法。 2.了解可逆电池、可逆电极、盐桥等概念。 二，实验原理： 则电池电动势为正。符号表示两相界面，“T”表示盐桥。 电池电动势是两极电势的代数和。当电极电势均以还原电势表示时，E-心~口，以丹聂耳 电池为例 ZnlZn2(alCu-t(a)ICu* 左氧化 Zn pRT2 FxIn1/.an2, 右还原 +Cu p=g°-RT2FInl/ac 电池反应Z+Cu →Cu+Zn E=E-RT/2FIn a/n2+/acu2 式中：p、ps分别为锌电极和铜电极的电极的标准电极电势：a22+、ac2+分别取为电解质 (即ZnSO4.CuSO4)平均活度。 1,利用电池2的额测定结果可计算氯化银的溶度积。这时把电池2看成浓差电池，只是与 化银电极平衡 a因受到AgCL溶度积的制约而非常之小，即a(,=Ksp/A而浓 差电池的电动势为：Ea=RT/FlnaAg右，aAgc=RT/FIn aAp,a体VKsp.(I) 将有关活度及测得的E代入上式即可计算得Ksp。 2.为了计算醋酸与醋酸钠配成的缓冲溶液的PH,可将醋酸的电离常数Ka=aH+a /aHe,取对 数，按PH=ga,即可得到PH=-gKa+lg ans/an,(2)由于醋酸浓度稀，且是分子状态，故 可认为它的活度系数为1， aA则可取为相同浓度NaAC的平均活度。已知Ka=1.75×105之 即可按(2)式计算此缓冲溶液的PH,进而可计算电池(3)的电动势 3.电池4的电动势应是：E=E0-RT2 Flnan2+aa,因an2+a.=a=(m×Y)3=(m×(2m2) y2=4mY2±，故E+3RT/2FIn4m=E.3RT2FIm±(3) 4.当浓度无限稀时，Y4一→l,因此如果在一系列度下测得电池电动势，再以E+3RT2Fln4m 对m2作图，外推到浓度为零，即可得到E,然后可按(3)式计算各浓度下的。 三，实验步骤： 1.将甘汞电极插入有饱和KCI溶液的广口瓶中，然后在另一广口瓶装入0.01 N AgNO溶液约 2/3,插入银电极用KNO,盐桥与甘汞电极连接构成电池。 2.将电位差计上的读数调整到电动势计算值附近，再进行精密测定。 3.用浸在0.1NKC1溶液中的AgC电极代替甘汞电极作参考电极，与Ag电极连成第二号电 池，再按上法测其电动势 4.量取10ml0.2NHAC及10ml0.2 N NaAC于洗净的广口瓶中，再于其中加入少量氢醒粉未 摇动使之溶解，但仍保持溶液中含少量固周体。然后插入铂电极，架上盐桥与甘汞电极组成电池， 测其电动势。最后按相同的方法，测未知溶液的PH值。 5.测定完毕后，保留饱和KC溶液及AgC电极的溶液洗净广口瓶，装入燕馏水将P电极和 Ag电极插入其中 6。实验完毕，清洗仪器，关闭电源，整理实验室。 四.数据处理： 1.计算室温下1,2,3号电池的电动势及缓冲溶液PH值
电动势的测定 一．实验目的: 1. 掌握电位差计的测量原理和测定电池电动势的方法。 2. 了解可逆电池、可逆电极、盐桥等概念。 二．实验原理： 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。 电池电动势是两极电势的代数和。当电极电势均以还原电势表示时，E=φ 右-φ 左，以丹聂耳 电池为例 -Zn|Zn2+(a1)||Cu2+(a2)|Cu+ 左氧化 -Zn →Zn+++2e φ 左=φ 左-RT/2F×ln1/aZn2+ 右还原 Cu2++2e→Cu φ 右=φφ 右-RT/2Fln1/aCu2+ 电池反应 Zn+ Cu2+→Cu+Zn2+ E=Eφ -RT/2Fln aZn2+/aCu2+ 式中：φ 右、φ 左分别为锌电极和铜电极的电极的标准电极电势：aZn2+、aCu2+分别取为电解质 （即 ZnSO4,CuSO4）平均活度。 1．利用电池 2 的额测定结果可计算氯化银的溶度积。这时把电池 2 看成浓差电池，只是与 氯化银电极平衡的 aAg+因受到 AgCL 溶度积的制约而非常之小，即 aAg+（右）=Ksp/acl-(左)。而浓 差电池的电动势为：E 电池=RT/FlnaAg+（右）/aAg+（左）=RT/Fln aAg+（右）·acl-(左)/Ksp. (1) 将有关活度及测得的 E 电池代入上式即可计算得 Ksp。 2．为了计算醋酸与醋酸钠配成的缓冲溶液的 PH，可将醋酸的电离常数 Ka=aH+aAc-/aHAc,取对 数，按 PH=-lg aH+，即可得到 PH=-lgKa+lg aAc-/aHAc。(2)由于醋酸浓度稀，且是分子状态，故 可认为它的活度系数为 1，aAc-则可取为相同浓度 NaAC 的平均活度。已知 Ka=1.75×10-5 之 后，即可按（2）式计算此缓冲溶液的 PH，进而可计算电池（3）的电动势。 3．电池 4 的电动势应是：E=Eφ-RT/2Fln aZn2+·a 2 cl-,因 aZn2+·a 2 cl= a3 ±=（m×γ±）3=（m×(2m)2） γ 3 ±=4m3 γ 3 ±，故 E+3RT/2Fln41/3m=Eφ -3RT/2Flnγ± （3） 4．当浓度无限稀时，γ±→1，因此如果在一系列浓度下测得电池电动势，再以 E+3RT/2Fln41/3m 对 m1/2 作图，外推到浓度为零，即可得到 E φ，然后可按（3）式计算各浓度下的 γ±。 三．实验步骤: 1．将甘汞电极插入有饱和 KCl 溶液的广口瓶中,然后在另一广口瓶装入 0.01N AgNO3 溶液约 2/3,插入银电极,用 KNO3 盐桥与甘汞电极连接构成电池。 2．将电位差计上的读数调整到电动势计算值附近,再进行精密测定。 3．用浸在 0.1N KCl 溶液中的 AgCl 电极代替甘汞电极作参考电极,与 Ag 电极连成第二号电 池,再按上法测其电动势。 4．量取 10ml,0.2N HAC 及 10ml,0.2N NaAC 于洗净的广口瓶中,再于其中加入少量氢醌粉末, 摇动使之溶解,但仍保持溶液中含少量固体。然后插入铂电极,架上盐桥与甘汞电极组成电池, 测其电动势。最后按相同的方法,测未知溶液的 PH 值。 5．测定完毕后,保留饱和 KCl 溶液及 AgCl 电极的溶液,洗净广口瓶,装入蒸馏水,将 Pt 电极和 Ag 电极插入其中。 6．实验完毕，清洗仪器，关闭电源，整理实验室。 四．数据处理： 1．计算室温下 1，2，3 号电池的电动势及缓冲溶液 PH 值
2.利用电池2的测定结果计算氯化银的溶度积。 3.计算未知溶液PH值 4.利用电池4的结果，以E+3RT2FIn4m对m作图，外推求E,并由此计算锌电极的 0Zn.Zn2+e 5.计算各浓度下氯化锌溶液的平均活度系数，并与文献值比较。 五.讲课重点： 补偿法测电动势的原理 电位差计 准电池、检流计及工作电池的作用及使用：盐桥的作用及制作 七.思考题： P109
2．利用电池 2 的测定结果计算氯化银的溶度积。 3．计算未知溶液 PH 值。 4．利用电池 4 的结果，以 E+3RT/2Fln41/3m 对 m1/2 作图，外推求 E φ，并由此计算锌电极的 φZn，Zn2+。 5．计算各浓度下氯化锌溶液的平均活度系数，并与文献值比较。 五．讲课重点： 补偿法测电动势的原理； 电位差计、标准电池、检流计及工作电池的作用及使用；盐桥的作用及制作。 七．思考题： P109
