姓名：蒲彥昭學(xué)號：11031020212班級：材料卓越實(shí)驗(yàn)七 電池電動(dòng)勢及溫度系數(shù)的測定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆湛赡骐姵仉妱?dòng)勢的測量原理和電位差計(jì)的操作。通過原電池電動(dòng)勢的測定求算電池反應(yīng)的Hr m

，Grm

，Srm

等熱力學(xué)函數(shù)。二、實(shí)驗(yàn)原理熱力學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置稱為原電池或電池?？赡骐姵氐碾妱?dòng)勢可看作正、負(fù)兩個(gè)電極的電勢之差。EGr m

T

zEF (1)E為可逆電池的電動(dòng)勢，V；F96500C·mol-1，z為電極反應(yīng)式中電子的

的單位為J·mol-1。rm所以，在一定的溫度和壓力下，測出可逆電池的電動(dòng)勢，即可由（1)式計(jì)算出電池反應(yīng)的摩爾反應(yīng)吉布斯函數(shù)變G。又根據(jù)熱力學(xué)基本方程dGSdTVdp，可以得到：rmG PS rm

m zF

(2) T P

TP式中EpT圖，從曲線斜率可求得電池的溫度系數(shù)。進(jìn)而算出S。rm由吉布斯－亥姆霍茲公式可計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的摩爾反應(yīng)焓，即：H Gr m rm

TSrm

(3)對消法測定電動(dòng)勢的原理根據(jù)可逆過程的定義，可逆電池應(yīng)滿足如下條件:(1)電池反應(yīng)可逆，亦即電池電極反應(yīng)可逆。(2)電池中不允許存在任何不可逆的液體接界。(3)電池必須在可逆的情況下工作，即充放電過程必須在平衡態(tài)下進(jìn)行，亦即允許通過電池的電流為無限小。測量電動(dòng)勢也可滿足通過電池電流為無限小的條件。的對消法就是根據(jù)這個(gè)要求設(shè)計(jì)的。（補(bǔ)償法1BACACEsADEs來標(biāo)定。將選1SWDG1正好與AD線段所示的電勢差的數(shù)值相等而方向相反。即：1RADIEs (4)1SWExDG2無電流通過，則AD線段上的電勢降等于待測電池Ex的電動(dòng)勢，即：2由（4）式和（5）式，得：

RAD2

IEx (5) Ex Es RADRAD 1

（6）由于電阻與電阻線長度成正比，所以：ExEsADAD 21

（7）EsExADAD。1 2實(shí)驗(yàn)室常用的電位差計(jì)就是根據(jù)這一原理設(shè)計(jì)制造的。本實(shí)驗(yàn)測定的電池AgCl/AgAg/Ag(-)Ag|AgCl(s),Cl-(0.1mol·L-1)||Ag(0.1mol·L-1)|Ag(+)AgCl/Ag作為陽極（負(fù)極），Cl-的溶液中，電極反應(yīng)為：Ag(s)Cl(

)AgCl(s)e （8）ClAg+/Ag作為陰極（正極），浸入含Ag+的溶液中，電極反應(yīng)為：總的電池反應(yīng)為：

Ag(

Ag

)eAg(s) （9）Ag(

Ag

)Cl

Cl

)AgCl(s) （10）電池中用到兩種不同的溶液，需通過鹽橋連接。電池電動(dòng)勢的Nernst方程式為：三、儀器和試劑

EERTlnF

1Ag

Cl

（11）SDC－II數(shù)字電位差綜合測試儀，恒溫水浴，原電池裝置，AgCl/Ag電極，Ag電極，鹽橋。0.1mol·L-1NaCl，0.1mol·L-1四、實(shí)驗(yàn)步驟組裝電池

AgNO溶液。3AgCl/Ag（負(fù)極）插入原電池裝置的NaClAg（正極）插入AgNO3裝入鹽橋，將電池與電位差計(jì)相接，注意正負(fù)極要對應(yīng)。將電池放入到恒溫水浴中。電位差計(jì)采零將電位差計(jì)“測量選擇”鈕打到“內(nèi)標(biāo)”，調(diào)節(jié)各電位鈕，使電位指示為1V，然后按一下“采零”鈕，使“檢零指示”為“0”。電位差計(jì)的詳細(xì)操作見儀器說明。原電池電動(dòng)勢的測量待電池中溶液的溫度穩(wěn)定后（約需10～15分鐘），可以測量其電動(dòng)勢。將電位差計(jì)“測量選擇”鈕打到“測量”，調(diào)節(jié)各電位鈕，直到“檢零指示”為0，此時(shí)電位指示值就是該溫度下的電池電動(dòng)勢，每個(gè)溫度下讀三次，每次間隔1～2分鐘。在25℃下，待測電池的電動(dòng)勢約為0.45V，調(diào)節(jié)時(shí)可參考此值。1～2℃，3～5℃，5～650℃。五、數(shù)據(jù)處理求出對應(yīng)電池反應(yīng)的

,

,H。t/℃T/K電動(dòng)勢E/Vt/℃T/K電動(dòng)勢E/V/V( )ES/J.TprmG/KJ. H/KJ.mrm r m/V·KK1.mol-1mol-1ol-10.4295032.5305.650.429300.42933-0.002096-202.264-41.4303-103.25230.429200.4254834.5307.650.424900.42505-0.001776-171.384-41.0173-93.74360.424760.4225036.5309.650.422360.42238-0.001456-140.504-40.7597-84.26680.4222838.50.419540.41946-0.001136-109.624-40.4779-74.6422311.650.419450.419380.4177840.5313.650.417680.41768-0.0008160-78.744-40.3061-65.00420.417590.4164042.5315.650.416300.41627-0.0004960-47.864-40.1701-55.27840.41612做出電動(dòng)勢與溫度的函數(shù)關(guān)系圖。六、思考題對效法測定原電池電動(dòng)勢的原理是什么？電池電動(dòng)勢為什么不能用伏特計(jì)直接準(zhǔn)確測定？動(dòng)勢。鹽橋選擇原則