电极制备及电动势的测定01.pptVIP

电极制备 及电动势的测定 实验地点:608 1.学会铜电极、锌电极和甘汞电极的制备和处理方法； 2.掌握电势差计的测量原理和测定电池电动势的方法； 3.加深对原电池、电极电势等概念的理解。 一、实验目的 二、实验原理 电池由正、负两极组成。电池在放电过程中，正极起还原反应，负极起氧化反应，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。 电池除可用来作为电源外，还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质。 原电池是化学能转变为电能的装置，它是由两个“半电池”所组成，而每一个半电池中有一个电极和相应的电解质溶液，由半电池可组成不同的原电池。在电池放电反应中，正极起还原反应，负极起氧化反应。 1.原电池 A.原电池的电动势为组成该电池的两个半电池的电极电势的代数和。 φ+0,φ-0代表正、负电极的标准电极电势. R=8.134J.mol-1.K-1。T是绝对温度。Z是反应中得失电子的数量。F=96500C，称法拉第常数。 为参与电极反应的物质的还原态的活度。 B. 电池的书写习惯是左边为负极．右边为正极，符号“│”表示两相界面，“‖”表示盐桥，盐桥的作用主要是降低和消除两相之间的接界电势。 对于Cu-Zn电池，其电池表示式为Zn|ZnSO4(m1)||CnSO4(m2)|Cu 电极反应 a.甘汞-Zn b. Cu-甘汞 c. Cu-Zn Ⅰ确定Zn电极的电极电势。 Ⅱ 利用能斯特方程求出Zn电极的标准电极电势。 Ⅲ 查文献，求Zn电极的标准电极电势的相对误差。 Ⅰ这是电池电动势的实验值。 Ⅱ 利用能斯特方程求出电池电动势的理论值。 Ⅲ 求相对误差。 0.1 0.3337 1.0 0.2801 饱和 0.2412 2.对消法原理 工作回路 标定回路 待测回路 3.电池电动势的应用(P.443) a.醌氢醌(Q·H2Q)是由等分子的醌(Q)和氢醌(H2Q)构成的分子化合物，它在水中溶解度很小，且易达到如下解离平衡： C6H4O2·C6H4(OH)2 = C6H4O2 + C6H4(OH)2 Q·H2Q Q H2Q b.在含有H+的溶液中加入少许Q·H2Q，插入隋性Pt电极即构成醌氢醌电极，其电极反应为 Q + 2H+ + 2e = H2Q c.电极电势为： 由于醌氢醌的溶解度很小，其解离产物Q和H2Q的活度因子均可视为1，又由于两者浓度相等，故 d.与甘汞电极组成电池 4.盐桥 a.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，出现液接界电势时，常用“盐桥”来消除或减小。 b. “盐桥”中正负离子的迁移数应该相等或相近。 试剂：氯化钾溶液（饱和） 硫酸锌溶液（0.1000mol.L-1）； 硫酸铜溶液（0.1000mol.L-1）； 醌氢醌固体。 三、实验仪器和试剂 仪器：电势差计1台； 标准电池1只； 电线若干； 铜电极1支 锌电极1支； 甘汞电极1支 电极架1只。 1.? 电极制备 （1）锌电极 （2）铜电极 （3）甘汞电极 四、实验步骤