原电池电动势的测定应用

华锐07级化学班李宝山20077051003

一、实验目的：

1.掌握对消法测定电池电动势的原理及电位差计的使用。

2.了解可逆电池电动势的应用。

二、实验原理：

1.原电池是由正，负两个电极和相应电解质溶液组成，电池反应中正极起还原作用，负极起氧化作用，电池反应是电池中两个电极反应的总和。电池电动势不能直接用伏特计来测量，因为当伏特计与待测电池接通后，整个线路中便有电流通过，电池内部由于存在内电阻而产生某一电位降，并在电池两极发生化学反应，溶液浓度发生变化，电动势数值不稳定，所以只有在无电流通过的情况下进行测定，即采用对消法。

2.原理示意图：

3.计算***：

（1）求溶液PH：Hg-Hg2Cl2/饱和kCl溶液//饱和有醌氢醌的未知PH溶液/Pt

Ph=[ψ◎Q•QH2-E-ψ(饱和甘汞)]÷(2.303RT/F)

（2）求Ksp：Ag-AgCl/HCl（0.100m）//AgNO3（0.100m）/Ag

lgKsp=lgaAg++lgaCl-—EF/2.303RT

三、仪器与药品：

1.仪器：电位差计直流辐射式检流计铂电极银电极饱和甘汞电极稳压直流电源导线标准电池盐桥小烧杯若干

2.药品：HCl（0.100m）AgNO3（0.100m）KCl饱和溶液醌氢醌未知PH溶液

四、实验步骤：

本实验测定如下两个电池的电动势：

1：Hg-Hg2Cl2|饱和kCl溶液||饱和有醌氢醌的未知PH溶液|Pt

2：Ag-AgCl|HCl（0.100m）||AgNO3（0.100m）|Ag

①取事先准备好的铂电极，饱和甘汞电极，银-氯化银电极，使用前用蒸馏水淋洗干净，两个盐桥做实验备用。

②少量的醌氢醌固体加入待测的未知溶液使成饱和溶液，然后插入干净的Pt电极即可。

③电动势的测定：（1）将标准电池，未知1，未知2及检流计分别接到电位差计上。

（2）组装完成，将电位计电压接内附，另一个为外接，毫安表灵敏度调到0.1，接通电源，调好检流计光点的零位。

（3）将旋钮调至“断”，再调节R1为更大，再将旋钮调至“标准”，观察电流计的光标位置，反复调节直到光标为零。

（4）保持R1不变，调节R2，是旋钮为未知1，观察毫安表的光标位置，如此反复调节Ex，测三次求平均值。

（5）将旋钮位置调至未知2，同上操作，测三次求平均值。

(6)实验完毕后，必须把盐桥放在水中加热使溶解，洗净，其他各仪器复原，检流计必须短路放置。

五、数据处理：

1.由电池（1）求未知溶液的PH：

Ph=[ψ◎Q•QH2-E-ψ(饱和甘汞)]÷(2.303RT/F)=0.8341

2.由电池（2）求AgCl的Ksp

lgKsp=lgaAg++lgaCl-—EF/2.303RT=-11.5484

Ksp=2.8288×10-12

六、实验讨论：

1.在测量电池电动势的过程中，检流计光点总往一个方向偏转，则可能是工作电源指向内接。

2.醌氢醌溶解度小，加入少量即可。

3.检流计不用时要短路，不要浪费电池，按旋钮时间要短，不超过1s，防止过多电流通过电池，造成极化现象，破坏电池的电化学可逆状态。

4.计算时考虑T对实验结果的影响，因数据太小，处理时要保持4位，减少误差。