电动势法测定化学反应的热力学函数变化值实验报告

电动势法测定化学反应的热力学函数变化值

一. 实验目的

1. 测定可逆电池不同温度电动势，从而计算有关化学反应吉布斯自由能变、熵变和焓变。

2. 掌握电动势法测化学反应热力学函数变化值原理和方法。

3. 掌握电位差计的使用方法。

二. 实验原理

1. 电动势与热力学函数关系：△G=﹣nEF

△S= S nF E2 E2 E nF △G=△H+T△S T P T2 T1 p

2. 电池及有关反应电池Ag(s),AgCl(s)|KCl(饱和)|Hg2Cl2(s),Hg(l)

反应：负极Ag + Cl- → AgCl + e-

正极1/2Hg2Cl2+ e- → Hg + Cl-

电池反应Ag + 1/2Hg2Cl2 → AgCl + Hg

根据电池反应能斯特方程E E 甘汞 Ag,AgCl，据此，电池反应与浓度无关。

三. 实验仪器及试剂

电势差计及附件： 1套 超级恒温槽： 1台

银—氯化银电极： 1只 烧杯（50ml）： 2个

饱和甘汞电极： 1只 Pt电极 1只

-3饱和氯化钾溶液 0.1mol·dm盐酸溶液

去离子水

四. 操作步骤

1. Ag(s),AgCl(s)电极制备：保证银电极表面纯洁前提下，用Pt电极和银电极组成电解池，银电极

与电源正极相连。控制电流每分钟2～4mA，阳极氧化约20min，使银表面形成紫褐色镀层。

2. 电池的组合：将银—氯化银电极、饱和甘汞电极插入装有饱和氯化钾溶液的小烧杯中，即得下

列电池。Ag(s),AgCl(s)|KCl(饱和)|Hg2Cl2(s),Hg(l)

3. 电池电动势的测量

1) 电位差计接通线路、电源，根据温度确定标准电池电动势。

2) 根据标准电池电动势调整工作电流。

3) 分别测定两个不同温度待测电池电动势。

五. 实验注意事项

1. 本实验所用试剂为A.R.，溶液用重蒸馏水配制。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。

3. 要待电池的温度和恒温槽的温度一致时才能测其电动势。

4. 注意电势差计的使用时应注意的问题。

5. 测定时，电池电动势值开始较不稳定，每隔一定时间测定一次，到其稳定为止。

六. 实验数据处理

七. 思考题

1. 为什么用本法测定电池反应的热力学函数的变化值时，电池内进行的化学反应必须是可逆的？

电动势又必须用对消法测定？

2. 本电池的电动势与KCl溶液的浓度是否有关？为什么？

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