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〔南京大学物化实验系列电动势的测定〕
篇一：南京大学物化实验系列电动势的测定电动势的测定与应用一、实验目的与要求1．掌握对消法测定电动势的原理及电位差计，检流计及标准电池使用注意事项及简单原理。2．学会制备银电极，银～氯化银电极，盐桥的方法。3．了解可逆电池电动势的应用。二、实验原理原电池是由两个“半电池”组成，每一个半电池中包含一个电极和相应的电解质溶液。不同的半电池可以组成各种各样的原电池。电池反应中正极起还原作用，负极起氧化作用，而电池反应是电池中两个电极反应的总和。其电动势为组成该电池的两个半电池的电极电势的代数和。若已知一半电池的电极电势，通过测定电动势，即可求得另一半电池的电极电势。目前尚不能从实验上测定单个半电池的电极电势。在电化学中，电极电势是以某一电极为标准而求出其它电极
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f的相对值。现在国际上采用的标准电极是标准氢电极，即aH1，pH101325Pa时被氢气所饱和的铂电极。但氢电极使用2比较麻烦，因此常把具有稳定电势的电极，如甘汞电极，银～氯化银电极等作为第二类参比电极。通过测定电池电动势可求算某些反应的HSG等热力学函数；电解质的平均活度系数，难溶盐的溶度积和溶液的pH值等数据。但要求上述数据，必须时能够设计成一个可逆电池，该电池反应就是所需求的反应。例如用电动势法求AgCl的Ksp。如需设计成如下电池：AgsAgClsHClmAgNO3mAgs电池的电极反应为负极：AgClmAgCle正极：AgmeAg电池总反应：AgmClmAgClleft电池电动势：ErightRT00EAgAgl
aAgAgAgCl
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fFECl1l
FaClRTRTFl
1aAgaCl因为G
EFRTl
1KspERTFl
1KspEF2303RT所以lgKsplgaAglgaCl只要测得该电池的电动势，就可以通过上式求得AgCl的Ksp。又例如通过电动势的测定，求溶液的pH值，可设计如下电池：
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fHglHg2Cl2s饱和KCl溶液饱和有醌氢醌的未知pH溶液Pt醌氢醌为等摩尔的醌和氢醌的结晶化合物，在水中溶解度很小，作为正极时反应为C6H4O22H2eC6H4OH2其电极电势RT2Fa氢醌a醌aH2303RTF2右醌氢醌l
醌氢醌2303RTFpH因为E右左醌氢醌pH甘汞所以pH醌氢醌E甘汞
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f2303RTF只要测得电动势，就可通过上式求得未知溶液的pH值。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，整个线路上便有电流通过，此时电池内部由于存在内电阻而产生电位r