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电动势法测定化学反应的热力学函数变化值

电动势法测定化学反应的热力学函数
实验预习题
1. 能否用伏特计测化学反应的电动势?为什么?实验怎么用对消法测电动势?
2. 了解电位差计、标准电池和检流计的使用及注意事项。

3. 对消法测定电池电动势的装置中,电位差计,工作电池,标准电池及检流计
各起什么作用?标准电池的重要特点是什么?正负极各是什么?写出正负极及总反应方程式。

4. 在测量电池电动势的过程中,若检流计指针或光点总向一个方向偏转,可能
是什么原因?
5. 用电池电动势法测定化学反应热力学函数的原理和方法。

一、仪器及试剂
电势差计及附件:1套,超级恒温槽:1台,银—氯化银电极:1只,
U型电极管:1只,饱和甘汞电极:1支,饱和氯化钾溶液
二、基本原理
原电池由正、负两极和电解质组成。

电池在放电过程中,正极上发生还原反应,负极则发生氧化反应,电池反应是电池中所有反应的总和。

电池除可用作电源外,还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质,从化学热力学得知,在恒温、恒压、可逆条件下,电池反应有以下关系:
(Δr G m)T,P= -nFE (1)
(2)
(3)
式中,F为法拉弟(Farady)常数;n为电极反应式中电子的计量系数;E为电池的电动势。

电池反应的Δr G m、Δr S m、Δr H m、Δr G m 分别测定“1”中电池在各个温度下的电动势,
作E—T图,从曲线斜率可求得任一温度下的,利用公式(1),(2),(3),(5),即
可求得该电池反应的Δr G m、Δr S m、Δr H mΔr G m
三、操作步骤
1、电池的组合
将Ag—AgCl电极、饱和甘汞电极插入装有饱和氯化钾溶液的电极管中,即得下列电池。

Ag,AgC l︱KCl溶液(饱和)︱Hg2Cl2,Hg
2、电池电动势的测量
用电势差计测量不同温度时上述电池的电动势。

电池用超级恒温槽恒温。

三、数据处理
1、写出上述电池的电极反应和电池反应。

2、计算电池反应的⊿G298。

3、根据测得的E298和E308,求出电动势的温度系数,并计算该反应的⊿S和⊿H。

四、实验注意事项
1、所用容器应充分洗涤干净,最后用重蒸馏水冲洗。

2、氯化钾溶液的浓度要和离子选择性电极中的溶液浓度一致,都应为饱和溶液。

用电位差计测量一定温度时电池的电动势步骤
1.设定恒温槽实验温度至指定值。

2.将稳压电源打至6V;检流计调零;根据室温计算标准电动势值,将电位差计中温度补
偿调节器调至计算值,多用开关打至“断”路。

3.根据对消法原理图接线
4.将检流计灵敏度调节器打至×0.01, 将电位差计中多用开关打至“标准”,拔“短”按“粗”,调“粗”“中”“细”工作电流调节盘调至检流计→0,再拔“粗”按“细”,调“粗”“中”“细”工作电流调节盘调至检流计→0;将检流计灵敏度调节器打至×0. 1,拔“细”按“粗”,调“粗”“中”“细”工作电流调节盘调至检流计→0,再拔“粗”按“细”,调“粗”“中”“细”工作电流调节盘调至检流计→0;将检流计灵敏度调节器打至×0.01,
5.将电位差计中多用开关打至“未知”,拔“短”按“粗”,调“粗”“中”“细”测量调节盘调至检流计→0,再拔“粗”按“细”,调“粗”“中”“细”测量调节盘调至检流计→0;将检流计灵敏度调节器打至×0. 1,拔“细”按“粗”,调“粗”“中”“细”测量调节盘调至检流计→0,再拔“粗”按“细”,调“粗”“中”“细”测量调节盘调至检流计→0;读测量盘读数。

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