电动势法测化学反应的热力学函数变化值实验报告.docx

电动势法测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：2个　　饱和甘汞电极：1只Pt电极1只　　-3饱和氯化钾溶液·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，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？???　　八.仪器使用规程：　　1、在使用前，应将转换开关放在断的位置，并将下方三个电计按钮全部松开，然后依次接上工作电源，标准电池，检流计，以及被测电池。　　2、温度校正标准电池电动势值。镉汞标准电池，温度校正公式：　　-5-7Et=E0－×10(t－20)－×10(t－20)　　0000式中Et为tC时标准电池电动势；t为环境温度(C)；E为标准电池20C时的电动势。调节温度补　　偿旋钮，使数值为校正后之标准电池电动势值。　　3、将转换开关放在“N”位置上，按“粗”电计按钮，旋动“粗”、“中”、“细”、“微”旋钮，调节工作电流，使检流计示零，然后再按“细”电计按钮，重复上述操作。注意按电计按钮时，不能长时间按住不放，需按及松交替进行防止被测电池，标准电池长时间有电流通过。　　4、将转换开关放在“X1”或“X2”的位置，调节各大旋钮，使电计在按“粗”时使检流计示零，再按“细”电计按钮，直至调节至检流计示零。读下大旋钮下方小孔示数，即为被测电池电动势值。　　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.掌握电动势法测定化学热力学函数变化值的原理和方法。　　2.测定不同温度下可逆电池的电动势，从而计算电池反应的热力函数变化值△G、△H、△S。　　二、实验学时4学时　　三、实验原理　　将体系的内能转化为电能的装置称为电池或原电池。若此转化是以热力学可逆方式进行的，则称为“可逆电池”。可逆电池必须具备两个条件：.电池放电时的反应与充电时的反应必须互为可逆反应。.可逆电池所通过的电流必须为无限小,因而不会有电功不可逆地转化为热的现象发生。　　在可逆电池中，系统吉布斯自由能的降低-。　　-?T将⑴⑶代⑵整理得：?rHm=-nFE+nFT测定一定温度下电池的电动势E，可根据求得电池的△rGm。根据不同温度时的电池的电动势E及温度系数电极1支；/LKCI溶液。　　五、实验步骤　　1、将恒温槽温度调到25℃，电池放置在恒温槽中恒温至温度计显示为25℃。　　2、仪器校验　　1）SDC-——Ⅱ数字电位差综合测定仪预热10分钟，将“测量选择”旋钮置于“