物理化学实验原电池电动势及溶液pH值的测定.pptx
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1、二、实验原理二、实验原理二、实验原理二、实验原理-对消法对消法对消法对消法 原电池的电动势是在原电池的各相间没有带电 粒子的转移时各相间电势差的总和,也就是原 电池的开路电压。所谓“开路”,实际上就是在测 定时没有电流通过原电池。作为一种近似处理,完全消除了液接的电池可以按可逆电池对待。第1页/共19页二、实验原理二、实验原理二、实验原理二、实验原理-对消法对消法对消法对消法 可使用电位差计测量原电池的电动势,电位差计的原理为对消法。电路基本原理图见图III-6-1(物理化学实验(第三版),高等教育出版社(2006)。注意:进实验室前必须预习该实验教材P1 9 6200页。第2页/共19页不能
2、用伏特计直接不能用伏特计直接测定测定,因为电池与因为电池与伏特计相接后伏特计相接后,便构成了回路便构成了回路,有电有电流通过流通过,发生化学变化、电极被极化、发生化学变化、电极被极化、溶液浓度改变、电池电势不能保持溶液浓度改变、电池电势不能保持稳定。且电池本身有内阻,伏特计稳定。且电池本身有内阻,伏特计所量得的电势降不等于电池的电动所量得的电势降不等于电池的电动势。势。对消法可在电池无电流通过时测得其两极间的电势差,即为该电池的电动势。二、实验原理二、实验原理二、实验原理二、实验原理-对消法对消法对消法对消法第3页/共19页二、实验原理二、实验原理二、实验原理二、实验原理-对消法对消法对消法对
3、消法第4页/共19页二、实验原理二、实验原理二、实验原理二、实验原理-电动势法测电动势法测电动势法测电动势法测pHpH 电动势法可以用来测定溶液的pH值,其原理是将一个与氢离子活度有关的指示电极与另一参比电极放在被测溶液中构成电池,然后测定该电池的电动势E。由于参比电极电势恒定,该电池的电动势的数值就只与被测溶液中的氢离子活度aH+有关,于是可根据E的数值求算出溶液pH值,常用的氢离子指示电极有:玻璃电极,氢电极及醌氢醌电极,本实验用醌氢醌电极为指示电极。甘汞电极为参比电极。第5页/共19页二、实验原理二、实验原理-电动势法测电动势法测pH醌氢醌电极的电极反应为:其电极电势为:第6页/共19页
4、二、实验原理二、实验原理-电动势法测电动势法测pH若用饱和甘汞电极作参比电极,当溶液的pH77时,醌氢醌电极为氧化电极(负极),此时,溶液pH的公式请读者自行推导)。第7页/共19页二、实验原理二、实验原理-电动势法测电动势法测pH式中醌氢醌电极的标准电极电势 ,饱和甘汞电极的电势 的值均与温度有关,它们与温度的关系为:因此,若测定了电池的电动势,根据便可求得溶液的pH值。第8页/共19页三、仪器、药品:SDC-IIB数字电位差综合测试仪1台,锌电极1支,铜电极1支;铂电极1支;饱和甘汞电极1只;半电池2个;小烧杯8个,吸球1个,pH计(PB-10)1 台,复合电极1支,饱和KCl溶液,0.1
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