实验15 电动势的测定.doc

实验15电动势的测定一、。、可逆电极、盐桥等概念。+/Ag、Zn/Zn2+|电极电势和Ag浓差电池电动势。二、‘电池电动势不能直接用伏特计来测量,因为电池与伏特计联接后有电流通过,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15—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)工作电流回路朋为均匀沿线电阻,通过可变电阻及与上作电源万构成回路,其作用是调节可变电阻R,使流过回路的电流成为某一定值。这样AB上有一定的电位降低产生,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,当K扳向S一方时,AC1GS回路的作用时校准工作回路的以确定AB上的电位降。,,迅速调节R直至G中无电流通过。这时S的电动势与AC1之间的电位降与AC1间的电位降大小相等、方向相反而对消。(3)测量回路当双向开关K换向X的一方时,用AC2GX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。在保证校准工作电流不变的情况下,在AB上迅速移动到C2点,使G中无电流通过,这时X的电动势与AC1间的电位的电位降大小相等,方向相反而对消,于是C2点所标记的电位降为X的电动势。由于使用过程中电流的电压会有所变化,要求每次测量前均重新校准工作回路的电流。。电池电动势是两电极的代数和。当电势都以还原电势表示时,以丹尼尔电池为例:Zn|Zn2+(a1)||Cu2+(a2)|Cu负极反应:Zn→Zn2++2e-正极反应:Cu2++2e-→Cu电池反应:Zn+Cu2+→Cu+Zn2+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,然后将其它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“(H’)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***电极和***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***电极作参比电核,测量达两个电极的电极电势、测量银浓差电池的电动势。三、仪器与药品精密电位差计(包括直流稳压电源、分流器、补偿电位计;标准电池、捡流计各1台);半电油管3个;饱和甘***电极1只、锌电极1只;银电极2只;15创小烧杯5个。-1znS04、-1Ag