❶ 原電池電動勢的測定方法 使用什麼儀器
1、原電池電動勢可通過電位差計或酸度計進行測定。
2、電位差計:是根據對消法測量原理設計的一種平衡式電壓測量儀器,它與標准電池、檢流計等配合,成為電壓測量中最基本的測試設備。電位差計是根據補償法(或稱對消法)測量原理設計的一種平衡式電壓測量儀器。其工作原理是在待測電池上並聯一個大小相等,方向相反的外加電勢,這樣待測電池中就沒有電流通過,外加電勢差的大小就等於待測電池的電動勢。
3、酸度計:其結構組成由兩部分組成,即電極系統和高阻抗毫伏計。電極與待測溶液組成原電池,以毫伏計測量電極間的電位差,電位差經放大電路放大後,由電流表或數碼管顯示。
❷ 原電池電動勢測定實驗中鹽橋的作用是什麼
原電池裝置中鹽橋作用:鹽橋起到了使整個裝置構成通路的作用
鹽橋是怎樣構成原電池中的電池通路呢?Zn棒失去電子成為Zn2+進入溶液中,使ZnSO4溶液中Zn2+過多,帶正電荷。Cu2+獲得電子沉積為Cu,溶液中Cu2+過少,SO42-過多,溶液帶負電荷。當溶液不能保持電中性,將阻止放電作用的繼續進行。鹽橋的存在,其中Cl-向ZnSO4 溶液遷移,K+向CuSO4 溶液遷移,分別中和過剩的電荷,使溶液保持電中性,反應可以繼續進行。
❸ 原電池電動勢的測定應用實驗
原電池電動勢的測定應用
華銳07級化學班 李寶山 20077051003
一、實驗目的:
1.掌握對消法測定電池電動勢的原理及電位差計的使用。
2.了解可逆電池電動勢的應用。
二、實驗原理:
1.原電池是由正,負兩個電極和相應電解質溶液組成,電池反應中正極起還原作用,負極起氧化作用,電池反應是電池中兩個電極反應的總和。電池電動勢不能直接用伏特計來測量,因為當伏特計與待測電池接通後,整個線路中便有電流通過,電池內部由於存在內電阻而產生某一電位降,並在電池兩極發生化學反應,溶液濃度發生變化,電動勢數值不穩定,所以只有在無電流通過的情況下進行測定,即採用對消法。
2.原理示意圖:
3.計算方法:
(1)求溶液PH:Hg-Hg2Cl2/飽和kCl溶液//飽和有醌氫醌的未知PH溶液/Pt
Ph=[ψ◎Q •QH2-E-ψ(飽和甘汞)]÷(2.303RT/F)
(2)求Ksp:Ag-AgCl/HCl(0.100m)//AgNO3(0.100m)/Ag
lgKsp=lgaAg+ + lgaCl- — EF/2.303RT
三、儀器與葯品:
1. 儀器:電位差計 直流輻射式檢流計 鉑電極 銀電極 飽和甘汞電極 穩壓直流電源 導線 標准電池 鹽橋 小燒杯若干
2. 葯品: HCl(0.100m) AgNO3(0.100m)KCl飽和溶液 醌氫醌 未知PH溶液
四、實驗步驟 :
本實驗測定如下兩個電池的電動勢:
1: Hg-Hg2Cl2|飽和kCl溶液||飽和有醌氫醌的未知PH溶液|Pt
2:Ag-AgCl|HCl(0.100m)||AgNO3(0.100m)|Ag
①取事先准備好的鉑電極,飽和甘汞電極,銀-氯化銀電極,使用前用蒸餾水淋洗干凈,兩個鹽橋做實驗備用。
②少量的醌氫醌固體加入待測的未知溶液使成飽和溶液,然後插入干凈的Pt電極即可。
③電動勢的測定:(1)將標准電池,未知1,未知2及檢流計分別接到電位差計上。
(2)組裝完成,將電位計電壓接內附,另一個為外接,毫安表靈敏度調到0.1,接通電源,調好檢流計光點的零位。
(3)將旋鈕調至「斷」,再調節R1為最大,再將旋鈕調至「標准」,觀察電流計的游標位置,反復調節直到游標為零。
(4)保持R1不變,調節R2,是旋鈕為未知1,觀察毫安表的游標位置,如此反復調節Ex,測三次求平均值。
(5)將旋鈕位置調至未知2,同上操作,測三次求平均值。
(6)實驗完畢後,必須把鹽橋放在水中加熱使溶解,洗凈,其他各儀器復原,檢流計必須短路放置。
五、數據處理 :
1 .由電池(1)求未知溶液的PH:
Ph=[ψ◎Q •QH2-E-ψ(飽和甘汞)]÷(2.303RT/F) =0.8341
2. 由電池(2)求AgCl的Ksp
lgKsp= lgaAg+ + lgaCl- — EF/2.303RT=-11.5484
Ksp=2.8288×10-12
六、 實驗討論:
1.在測量電池電動勢的過程中,檢流計光點總往一個方向偏轉,則可能是工作電源指向內接。
2.醌氫醌溶解度小,加入少量即可。
3 .檢流計不用時要短路,不要浪費電池,按旋鈕時間要短,不超過1s,防止過多電流通過電池,造成極化現象,破壞電池的電化學可逆狀態。
4.計算時考慮T對實驗結果的影響,因數據太小,處理時要保持4位,減少誤差。
❹ 簡易銅鋅原電池實驗裝置能使led發光嗎
1、能。
2、使用低電壓的LED,1.4V或1.8V的小功率二極體
3、把原電池串聯使用,單個的電池一般電動勢為1.1V,兩個串聯可以得到2.2V,如果還不亮,請串聯三個
❺ 對消法測定原電池電動勢理論值怎麼算
對消法測量電池電動勢一.實驗目的:1.學習電極電勢測定的基本方法和原理。2.掌握電位差計、檢流計、鹽橋正確的使用方法。3.測定Cu—Zn電池的電動勢。二.實驗原理:1.原電池是化學能變為電能的裝置,它由兩個「半電池」組成,每個半電池中有一個電極和相應的電解質溶液,電池的電動勢為組成該電池的兩個半電池的電極電勢的代數和,常用鹽橋來降低液接電勢。2.測量電池的電動勢要在接近熱力學可逆的條件下進行,即在無電流通過的情況下,不能用伏特計直接測量。可逆電池的電動勢可用對消法測定(當加大電壓時,G電流趨近於0;當G=0時,U=E)。3.所用的儀器為電位差計,原理如下圖所示:測量時,先將換向開關轉向位置1,根據標准電池的電動勢調整電阻Rn的大小,然後調節電阻Rf,使檢流計中的電流為零,這時存在如下關系:En=Rn*(UR/R)即: En/Rn=UR/R Ⅰ隨後將開關合至2位置,調節個進位盤的觸頭,再次使G指向零點,則得到關系式:Ex=Rx×(UR/R) 即: Ex/Rx=UR/R ⅡⅠ和Ⅱ聯立得:Ex=(En/ Rn)×Rx由於工作電路與被測迴路之間並無電流通過,故只要測得En/Rn得值,即可在高靈敏度示零的情況下准確測出被測電池的電動勢。三.實驗儀器與試劑:1.儀器UJ-25型高電勢直流電位差計、HSS-1B數字式超級恆溫槽、Ac15/z直流復射式檢流計、標准電池、干電池、銅電極、鋅電極、飽和甘輪喚困汞電極、溫度計、鹽橋2.試劑0.1000mol/LCuSO4、0.1000mol/LZnSO4、飽和KCl溶液、Hg2Cl2溶液。
四.實驗步驟:(一)准備工作1.打開恆溫水浴,調節溫度T=25℃。2.利用公式:En=1.01865-4.05×10-5(T-293)2-9.5×10-7(T-293)2+1×10-8 (T-293)3計算出實驗室溫度下的En,並調節標准電動勢溫度補償旋鈕。T=23.8。C En=1.01805V3.鋅電極的制備:將鋅電極用砂紙磨光,除鏈改掉鋅電極上的氧化層,用蒸餾水沖洗,然後浸入飽和氯亞汞溶液中3-5秒,取出後再用蒸餾水淋洗,使鋅電極表面上有一層均勻的汞齊(目的:防止電極表面副反應的發生,保證電極可逆)。4.銅電極的制備:將銅電極用砂紙打光,再用蒸餾水淋洗。5.電池組合:(-)Zn(s)|Zn2+(0.1000mol/L)||Cu2+(0.1000mol/L)|Cu(s)(+)(-)Zn(s)|Zn2+(0.1000mol/L)||飽和甘汞電極(+)(二)實驗測量:A.電流調節1.檢流計靈敏度旋鈕指向短路,打開檢流計的電源。調節檢流計,使其游標指向零位置。2.將標准電池連入電路,把電位差計的旋鈕調至N位置。3.將檢流計的換向開關由「短路」調至「0.01」,調節臘念檢流計,使其游標指向零位置。4.先按下「粗」鈕,觀察檢流計游標的偏轉方向,並記下檢流計游標偏轉方向。游標偏轉方向:向右調節加大「粗」旋鈕所指電阻值,若游標偏轉不明顯,可摁「細」鍵。待游標偏轉方向變化(向左)時,「粗」旋鈕退一格,加大「中」旋鈕,依次類推。調節電位差計上的「粗」「中」「細」「微」四旋鈕,待游標指向零位置或其左右兩格時視為調好。5.調好後將檢流計換向開關依次調到「0.1」、「1」、「直接」,分別重復以上操作。當檢流計靈敏度旋鈕指向「直接」,「細」鍵摁下,檢流計游標指向零線或游標偏轉小於2格時,表示迴路電流調節完畢。6.所有操作完成後將檢流計換向開關再次置於「短路」,將電位差計旋鈕調至「斷」處。
B. 實驗測定1.Cu-Zn電池電極電勢的測定:Ⅰ.將適量0.1000mol/kgCuSO4、0.1000mol/kgZnSO4溶液分別裝於試管中,放入恆溫水浴中插入鹽橋及Cu和Zn電極。Ⅱ.將銅—鋅電極連入X2的正負極,重復3以下操作,記錄數據。2.Zn-甘汞電極電勢的測定:將適量KCl的飽和溶液、0.1000mol/kgZnSO4溶液分別裝於試管中,放入恆溫水浴中插入鹽橋及相應電極,按上述方法重復操作三次,並記錄相關數據。測量結束,將檢流計靈敏度旋鈕指向「短路」,關閉電源。關閉恆溫槽電源。五.實驗數據處理1.實驗室溫度T=296.8K2.標准電池電動勢:En=1.01805V3.電池電極電勢:
次數 Cu-Zn電極電勢(V) Zn-甘汞電極電勢(V)
1 1.088856 0.996281
2 1.074353 0.971128
3 0.998431 0.960328
平均值 1.053880 0.975912
相對標准偏差 3.5% 1.4%
理論電動勢 1.0998 1.0335
測量誤差 -4.1% -5.5%
六.誤差分析:1.在實驗操作過程中,檢流計游標很難指向零點,說明測量迴路有電流通過,所以E(測)≠E(理)。2.由於檢流計游標較難調節,每組測量時間較長,工作迴路中電流會發生變化,從而影響測量結果。3.沖洗電極管後電極管中所留水分會對電解質溶液起稀釋作用,會影響電池的實際電動勢。七.實驗注意事項:⑴連接線路時,切勿正、負極接反。⑵測試時必須先按電位計上「粗」按鈕,待檢流計示零後,再按「細」按鈕,以免檢流計偏轉過猛而損壞.當偏轉幅度較大時,摁「短路」鍵,可使游標偏轉幅度減小,以免損毀儀器。(3)按按鈕時間要短,不超過ls,以防止過多電量通過標准電池和待測電池,造成嚴重極化現象,破壞電池的電化學可逆狀態。(4)整個調節測量時間要快,以免電解質電解時間過長,溶液變稀,以致測不準。而且,室溫的上升對實驗結果也有影響。
八.實驗總結:通過本次實驗,我了解並掌握了電極電勢測定的基本方法和原理;學會了電位差計、檢流計的使用方法。這次實驗我了解了團體合作的重要。對消法測量電動勢一.實驗目的:1. 通過電池和電極電勢的測定,加深對可逆電池的理解。2.掌握電位差計、檢流計、鹽橋正確的使用方法。3.掌握Cu—Zn和Zn-甘汞電池電極電勢的測定。二.實驗原理:1電池的電動勢測量的條件:電池的電動勢不能直接用伏特計來測量。因為當把伏特計與電池接通後,必須有適量的電流通過才能使伏特計顯示,這樣電池中就發生化學反應,溶液的濃度不斷改變。因而電動勢也不斷變化,這時電池已不是可逆電池。另外,電池本身有電阻,用伏特計所量出的只是兩電極間的電勢差而不是可逆電池的電勢。所以測量可逆電池的電動勢必須在幾乎沒有電流通過的情況下進行。2.用對消法可達到測量原電池電動勢的目的,如圖所示:【Ew、En、Ex 分別為工作電池,標准電池(惠撕登電極),待測電池。Rf為可調電阻,用於調節工作電池分配在高精度電阻上的電壓 】工作原理為:測量時,先將換向開關與En連接,根據標准電池的電動勢調整電阻Rn的大小,然後調節電阻Rf,使檢流計中的電流為零,這時存在如下關系:En=Rn×(UR/R)即 En/Rn=UR/R (1)隨後將換向開關與Ex連接,調節個進位盤的觸頭,再次使G指向零點,則得到關系式:Ex=Rx×(UR/R)即 Ex/Rx=UR/R (2)(1)和(2)聯立得:Ex=(En/ Rn)×Rx由於工作電路與被測迴路之間並無電流通過,故只要測得En/Rn得值,即可在高靈敏度示零的情況下准確測出被測電池的電動勢。
該圖為Cu-Zn電池三.實驗儀器與試劑:UJ25型高電勢直流電位差計、標准電池、Ac15/z直流復射式檢流計、干電池、溫度計、銅電極、鋅電極、飽和甘汞電極、砂紙、HSS-1B數字式超級恆溫槽、鹽橋、0.1000mol/LCuSO4、0.1000mol/LZnSO4、飽和KCl溶液、Hg2Cl2溶液。四.實驗步驟:1. 、打開超級恆溫槽電源開關(三個按鈕均向下)及冷卻水,調節溫度為25`C(達到溫度後將加熱按鈕搬向上)。2.由公式En= 1.01865-4.05×10-5(T-293)2-9.5×10-7(T-293)2 +1×10-8 (T-293)3實驗室的溫度為291K即18攝氏度,把T=291 K代入En的公式中 , 計算出實驗室溫度下的En=1.01859 V,並在電位差計上設定好;3.調節工作迴路電流:(1)在打開檢流計的電源且檢流計靈敏度旋鈕指向短路情況下,調節檢流計,使其游標指向零位置。(2)將標准電池(即電位差計開關為N)連入電路。(3)將檢流計的換向開關由「短路」調至「0.01」,調節檢流計,使其游標指向零位置。(4)先按下「粗」鈕,觀察檢流計游標的偏轉方向, 如游標偏轉方向向右,應調節加大「粗」旋鈕所指電阻值,若游標偏轉不明顯,可摁「細」鍵。待游標偏轉方向變化(向左)時,「粗」旋鈕退一格,加大「中」旋鈕,依次類推。調節電位差計上的「粗」「中」「細」「微」四旋鈕,待游標指向零位置或其左右兩格時視為調好。(5)調好後將檢流計換向開關調高一檔,,分別重復6處的操作直到調至「直接」時結束。當檢流計靈敏度旋鈕指向「直接」,「細」鍵摁下,檢流計游標指向零線或游標偏轉小於2格時,結束迴路電流調節。
(6)結束後將檢流計換向開關再次置於「短路」,將電位差計旋鈕調至「斷」處。4.電極准備:(1)鋅電極的制備:將鋅電極用砂紙磨光,除掉鋅電極上的氧化層,用蒸餾水沖洗,然後浸入飽和氯亞汞溶液中3-5秒,取出後再用蒸餾水淋洗,使鋅電極表面上有一層均勻的汞齊(防止電極表面副反應的發生,保證電極可逆)。(2)銅電極的制備:將銅電極用砂紙打光,再用蒸餾水淋洗。(3)配製KCl的飽和溶液備用5.電池組合:6.Zn-甘汞電極電勢的測定:(1).將適量KCl的飽和溶液、0.1000mol/kgZnSO4溶液分別裝於試管中,放入恆溫水浴中插入鹽橋及相應電極(即鋅插入ZnSO4溶液中,飽和甘汞電極插入KCl的飽和溶液中)。(2).將飽和甘汞電極—鋅電極連入X1的正負極(即鋅為負極,飽和甘汞電極為正極),將電位差計旋鈕調至X1,重復步驟3的操作,不同的是調節的電阻變為Rx,重復操作三次,並記錄相關數據。E1=0.9410V E2=0.9440V E3=0.9451VE(平均)=0.9434V7.Cu-Zn電池電極電勢的測定:(1).將適量0.1000mol/kgCuSO4、0.1000mol/kgZnSO4溶液分別裝於試管中,放入恆溫水浴中插入鹽橋及相應電極(即銅插在CuSO4溶液中,鋅插在ZnSO4溶液中)(2).將銅—鋅電極連入X2的正負極(即鋅為負極,銅為正極),重復操作3,不同的是調節的電阻變為Rx,記錄數據。記錄此時電動勢。E1=1.0001 E2=0.9935V E3=0.9815VE=0.9917V8.測量結束,將檢流計靈敏度旋鈕指向「短路」,關閉電源。關閉恆溫槽電源。
五.實驗數據處理1.實驗室溫度T=291K2.標准電池電動勢:En=1.01859V3.鋅—飽和甘汞電池電動勢:飽和甘汞電極的電極電勢:
E1 E2 E3 (平均)
0.9410V 0.9440V 0.9451V 0.9434
E(理論)=1.006430Dr=( E(理論)- E(平均))/ E(理論)*100﹪=(1.006430-0.9434)/1.006430*100%=6.2%4.銅—鋅電池電動勢:
E1 E2 E3 E(平均)
1.0001V 0.9935V 0.9815V 0.9917V
E(理論)=E(標准)-(RT/2F)*ln(a(ZnSO4)/a(CuSO4))=1.103232VDr=( E(理論)- E(平均))/ E(理論)*100﹪=(1.103232- 0.9917)/1.103232*100%=10%六.實驗注意事項:⑴.連接線路時,切勿正、負極接反。⑵.測試時必須先按電位計上「粗」按鈕,待檢流計示零後,再按「細」按鈕,以免檢流計偏轉過猛而損壞.當偏轉幅度較大時,摁「短路」鍵,可使游標偏轉幅度減小,以免損毀儀器。(3)在使用「粗」「細」兩個按鍵開關時,不要長時間按下不放,以免電池發生極化影響測量結果破壞電池的電化學可逆狀。(4).整個調節測量時間要快,以免受電解質電解和室溫的變化對實驗結果的影(5)在不使用檢流計時應將靈敏度旋鈕指向「短路」 七.誤差分析1.溫度的變化對電勢的測量也有一定的影響。2.因檢流計游標較難指向零點,每組測量時間較長,工作迴路中電流會發生變化,從而影響測量結果。3.電解質溶液的電解引起溶液濃度的變化會影響電池的實際電動勢。九。實驗總結通過本次實驗,使我了解到測量電路中有電流通過對測量電池電勢的影響,加深對可逆電池的理解。原電池電動勢的測定一.實驗目的:
1.掌握對消法測定電池電動勢的原理及電位差計的使用方法.2.學會某些電極的制備和處理方法。3.通過電池和電極電勢的測定,加深理解可逆電池的電動勢可逆電極電勢的概念。二.實驗原理:1.原電池是化學能變為電能的裝置,它由兩個「半電池」組成,每個半電池中有一個電極和相應的電解質溶液。電池的電動勢為組成該電池的兩個半電池的電極電勢的代數和。常用鹽橋來降低液接電勢。2.測量電池的電動勢要在接近熱力學可逆條件下進行,即在無電池通過的情況下,不能用儀特計直接測量。因此方法在測量過程中有電流通過伏特計,處於非平衡態。用對消法可達到測量原電池電動勢的目的,如圖所示:【Ew、Es、Ex 分別為工作電池,標准電池(惠撕登電極),待測電池。 】工作原理為:當 Ks接通時,調節Rf及滑動頭至S,使檢流計中無電流通過。此時有Es=UCA 工作迴路電流I=USA /RSA=Es/RSA ; 當Ks斷開,Kx接通,調節滑頭至X,使檢流計中無電流通過,此時有Ex=UHA,工作迴路電流I=UXA/RXA=Ex/RXA 因此,Es/RSA =Ex/ RXA ,即 Ex= RXA·(Es/RSA )。但由於Es隨溫度而變,所以在測量過程中要調節RSA來調節(Es/RSA )的恆定(即通過標准電池溫度補償按鈕調節)。三.實驗儀器及試劑:UJ-25型高電勢電位差計1台,HSS-1B數字式超級恆溫熱浴槽,標准電池(惠斯登電池)2節,直流檢流計1台,鉀電池2節,銅鋅電極,甘汞電極,鹽橋,溫度計,飽和氯化亞汞溶液,飽和氯化鉀溶液,ZnSO4(0.1000mol/L),CuSO4(0.1000mol/L) 。四.實驗操作:
1.半電池的制備:(1)鋅電極的制備:將鋅電極用砂紙磨光,除掉鋅電極上的氧化層,用蒸餾水沖洗,然後浸入飽和氯亞汞溶液中3-5秒,取出後再用蒸餾水淋洗,使鋅電極表面上有一層均勻的汞齊(防止電極表面副反應的發生,保證電極可逆)。將處理好的鋅電極直接插入盛有0.1000mol/L硫酸鋅溶液的電極管中。(2)銅電極的制備:將銅電極用砂紙打光,再用蒸餾水淋洗,插入盛有0.1000mol/L硫酸銅溶液的電極管中。2.電池組合:3.連接電路:首先將電位差計的轉換開關置於「斷」位置,按鈕(粗、細、斷)全部松開,然後將標准電池、工作電池、待測電池及檢流計分別用導線連接在「標准」、「工作」、「未知1」或「未知2」及「電計」接線柱上,注意正負極(檢流計無極性要求)。恆溫浴槽預設為25.0 oC,開始加熱,並將電極插入孔中。4.檢流計調零:將檢流計的轉換開關從「短路」調至「X」檔,電壓選擇開關置於220V,用調零旋鈕調節檢流計的機械零點,即游標調零。5.標准電池溫度補償:讀取標准電池上所附溫度計的溫度值t=20.2oC,根據Et= E20oC-4.06*10-5(t-20)-9.5*10-7(t-20)2,E20oC=1.01845V,求出標准電池的電動勢Et=1.01845V。調節標准電池溫度補償旋鈕至該電動勢。6.標定電位差計:將電位差計的轉換開關轉到N,Rf調節旋鈕(粗中細微)均調到最小,分別按下電位差計「粗」「細」按鈕,記錄最初游標偏移方向;再分別按下電位差計「粗」「細」按鈕,並按由粗到微順序調節可變電阻旋鈕,使檢流計游標指零(在零點左右兩小格內偏移即認為游標已指零)。
7.測量未知電動勢:將電位差計的轉換開關轉到」X1」(或「X2」) 位置,將6個電動勢的測量按鈕調到最小,同6步驟,觀察游標的初始偏移方向。然後分別按下電位差計的 「粗」、」細」按鈕,並按由大到小的順序調節前4個電動勢的測量按鈕,使檢流計游標至零(指零標准同步驟6)。從4個旋鈕下的小孔內讀取待測電動勢的數值。由於工作電池電動勢會發生變化,在測量第二組電池電動勢前,觀察電位差計是否處於已標定位置,若否,則要求重新標定。8.掉所有電源開關,將檢流計量程旋鈕調到「短路」處。撤除所有接線,清洗電極、電極管。五.。數據處理:T=298.15K: E(甘)=0.2412-6.61*10- 4(t-25)-1.75*10-6(t-25)2-9.16*10-10(t-25)3
(T=298.15K) 實測電動勢(V) 電動勢理論值(V) 相對偏差
Cu-Zn電極 1.0768 1.0998 -2.090%
甘汞-Zn電極 1.0090 1.0335 -2.370%
六.誤差分析:1.在實驗操作過程中,檢流計游標很難指向零點,說明測量迴路有電流通過,所以E(測)≠E(理)。2.測量所的兩組數據為同向偏差。由於Ex= RXA·(Es/RSA ),說明實際的Es/RSA出現偏差,當標准電池所附溫度計測溫不夠准確或讀數操作不正確都會造成這種同向偏差。3.由於檢流計游標較難調節,每組測量時間較長,工作迴路中電流會發生變化,從而影響測量結果。
4.沖洗電極管後電極管中所留水分會對電解質溶液起稀釋作用,會影響電池的實際電動勢。七.注意事項:1.在使用「粗」「細」兩個按鍵開關時,要斷斷續續操作,不要長時間按下不放,以免電池發生極化影響測量結果。2.測量電動勢時要正確短路。本實驗電池的外導線都為銅導線。3.測量原電池電動勢時,注意隨時進行工作電流「標准化」的校正
¥
5
網路文庫VIP限時優惠現在開通,立享6億+VIP內容
立即獲取
對消法測量電池電動勢
對消法測量電池電動勢
一.實驗目的:
1.學習電極電勢測定的基本方法和原理。
2.掌握電位差計、檢流計、鹽橋正確的使用方法。
3.測定Cu—Zn電池的電動勢。
二.實驗原理:
1.原電池是化學能變為電能的裝置,它由兩個「半電池」組成,每個半電池中有一個電極和相應的電解質溶液,電池的電動勢為組成該電池的兩個半電池的電極電勢的代數和,常用鹽橋來降低液接電勢。
第 1 頁
2.測量電池的電動勢要在接近熱力學可逆的條件下進行,即在無電流通過的情況下,不能用伏特計直接測量。可逆電池的電動勢可用對消法測定(當加大電壓時,G電流趨近於0;當G=0時,U=E)。
3.所用的儀器為電位差計,原理如下圖所示:
測量時,先將換向開關轉向位置1,根據標准電池的電動勢調整電阻Rn的大小,然後調節電阻Rf,使檢流計中的電流為零,這時存在如下關系:
En=Rn*(UR/R)即: En/Rn=UR/R Ⅰ
第 2 頁
隨後將開關合至2位置,調節個進位盤的觸頭,再次使G指向零點,則得到關系式:
Ex=Rx×(UR/R) 即: Ex/Rx=UR/R Ⅱ
Ⅰ和Ⅱ聯立得:
Ex=(En/ Rn)×Rx
由於工作電路與被測迴路之間並無電流通過,故只要測得En/Rn得值,即可在高靈敏度示零的情況下准確測出被測電池的電動勢。
三.實驗儀器與試劑:
第 3 頁
1.儀器
UJ-25型高電勢直流電位差計、HSS-1B數字式超級恆溫槽、Ac15/z直流復射式檢流計、標准電池、干電池、銅電極、鋅電極、飽和甘汞電極、溫度計、鹽橋
2.試劑
0.1000mol/LCuSO4、0.1000mol/LZnSO4、飽和KCl溶液、Hg2Cl2溶液。
四.實驗步驟:
(一)准備工作
第 4 頁
1.打開恆溫水浴,調節溫度T=25℃。
2.利用公式:
En=1.01865-4.05×10-5(T-293)2-9.5×10-7(T-293)2+1×10-8 (T-293)3
計算出實驗室溫度下的En,並調節標准電動勢溫度補償旋鈕。
T=23.8。C En=1.01805V
3.鋅電極的制備:
將鋅電極用砂紙磨光,除掉鋅電極上的氧化層,用蒸餾水沖洗,然後浸入飽和氯亞汞溶液中3-5秒,取出後再用蒸餾水淋洗,使鋅電極表面上有一層均勻的汞齊(目的:防止電極表面副反應的發生,保證電極可逆)。
第 5 頁
4.銅電極的制備:
將銅電極用砂紙打光,再用蒸餾水淋洗。
5.電池組合:
(-)Zn(s)|Zn2+(0.1000mol/L)||Cu2+(0.1000mol/L)|Cu(s)(+)
(-)Zn(s)|Zn2+(0.1000mol/L)||飽和甘汞電極(+)