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实验十七 电动势法测定化学反应的热力学函数变化值
目的要求  基本原理  仪器和试剂  实验操作  数据记录处理  思考与讨论  注意事项 

【目的要求】

    1、 测定可逆电池在不同温度下的电动势值,从而计算电池反应的热力学函数变化值,△G、△S、△H
    2、 巩固掌握可逆电池电动势的测量原理和电位差计的操作技术。
    3、学会银—氯化银电极的制备方法
    3.通过原电池电动势的测定求算有关热力学函数

【基本原理】

  凡是能使化学能转变为电能的装置都称之为电池(或原电池)。对定温定压下的可逆 电池而言:

rGm)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。
  测定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),即可求得该电池反应的ΔrGm、ΔrSm、ΔrHmΔrGm

  本实验通过测定下列电池

Ag(s),AgCl(S)|KCl(0.1000mol·kg-1)|Hg2Cl2(s), Hg(l)

   在不同温度下的电动势,计算反应

Ag(s) + 1/2 Hg2Cl2(s) = AgCl(S) + Hg(l)

在298K时的热力学函数,由于该反应各物质的活度均为1,因此所得的函数值即为该反应在298K时的标准值

【仪器和试剂】

  1.仪器 : 电位差计 1台;  直流复射式检流计 1台;  精密稳压电源(或蓄电池) 1台

       标准电池 1只;  甘汞电极 1只;      恒温夹套烧杯  2只

       毫安表1只;滑线电阻1只;盐桥数只;超级恒温槽1台。

2.药品 : KCl(0.1000mol·kg-1)

【实验步骤】   

  (1) 按有关电位差计附录,接好测量电路。
  (2) 组成的原电池用超级恒进行恒温
  (3) 据有关标准电池的附录中提供的公式,计算室温下的标准电池的电动势。
  (4) 测定电池电动势,分别测定25、30、35、40、45。。。温度下的电动势。


  

【数据记录与处理】

实验数据记录  

室温:      大气压力:      pa 

ZnSO4溶液      ; CuSO4溶液      

1、将实验温度下和测定的电动势数据列表

2、作E—T图,从曲线斜率可求得298K温度下的 ,利用公式(1),(2),(3),即可求得该电池反应的

【思考与讨论】

  1.电位差计、标准电池、检流计及工作电池各有什么作用?如何保护及正确使用?
  2.参比电极应具备什么条件?它有什么功用?
  3.若电池的极性接反了有什么后果?
  4.盐桥有什么作用?选用作盐桥的物质应有什么原则?


【注意事项】

制备电极时,防止将正负极接错,并严格控制电镀电压为最小,大约为1V。


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