《实验一电动势法测定化学反应的热力学函数.》由会员分享,可在线阅读,更多相关《实验一电动势法测定化学反应的热力学函数.(15页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、实验一 电动势法测定化学反应的热力学函数 福建医科大学药学院 2013年3月 目的要求实验原理 仪器和试剂实验步骤 实验装置示意图 实验数据记录 与处理 问题讨论注意事项 目目 录录 一、实验目的 1、熟悉对消法测定电池电动势的原理及数字电位差 综合测试仪的使用方法。 2、掌握用电动势法测定化学反应热力学函数的原理 和方法。 3、通过测量不同温度下电池的电动势,并计算电池 反应的热力学函数G,S,H。 二、实验原理 (Principle) 在恒温恒压条件下,可逆电池所做的电功是最大非体积 功W,而W等于体系自由能的降低即为G,而根据热 力学与电化学的关系,我们可得 G =nEF (1) 由此可
2、见利用对消法测定电池的电动势即可获得相应的 电池反应的自由能的改变。式中的n是电池反应中得失电子 的数目,F为法拉第常数。 对消法 电池电动势在数值上等于电池内部没有净电流通过时 两电极间的电压,如果直接用电压表(伏特计)测量电池 电动势,其测量结果是端电压,而不是电动势。 为了测定可逆电池的电动势,可在电路上安置一个方 向相反而大小与待测电池相同的外加电动势,以对抗原电 池的电动势,这是电路中几乎没有电流通过,可测得电池 的电动势。此法称为Poggendoff对消法。 对消法 二、实验原理 (Principle) 根据吉布斯亥姆霍茨公式 G =HTS 由 (2) (3) 将(1)和(3)式代
3、入(2)式即得 : 二、实验原理 由实验可测得不同温度时的E值,以E对T作图,从 曲线的斜率可求出任一温度下的 值,根据(1)(3 )(4)式可求出该反应的势力学函数G、S、H 。 (4) QR 二、实验原理 本实验测定下列电池的电动势: (-) Ag AgCl饱和KCl溶液Hg2Cl2 Hg (+) 两个电极的电极电势为: 三、仪器和试剂 恒温槽 1台 数字电位综合测试仪 1台 AgAgCl电极 1支 甘汞电极 1支 烧杯(100mL) 氯化钾(A.R.) 电导水(蒸馏水) Apparatus and Materia Medica 按右图组成电池,分别在298K、 303K、308K、313
4、K、318K测定电池 电动势。 每次读数均需在温度稳定15min 后。仅需读数一次。 四、实验步骤及实验装置 Procedure and Equipment 一、开机 预热15min 二、以内标为基准进行校验 用测试线将被测电动势接“+”“-”极性与“测量插 孔”连接。 将“测量选择”旋钮置于“内标”。 将“100”位旋钮置于“1”,“补偿”旋钮逆时针旋 到底,其它旋钮均置于“0”,此时,“电位指标” 显示“1.00000V”。 待“检零指示”显示数值稳定后,按一下“采零”键 。此时,检零指示应显示“0000”。 SDC-III型数字电位差综合测试仪 三、测量 将“测量选择”旋钮置于“测量”。
5、 调节“10010-4”5个旋钮,使“检零指示”显示数值为负 且绝对值最小。 调节“补偿”旋钮,使“检零指示”显示为“0000”,此时 ,“电位显示”数值即为被测电动势的值。 SDC-III型数字电位差综合测试仪 五、数据处理 1. 以298K测得的电动势,计算反应的 。 2. 绘制ET关系图,做直线通过斜率求出 ,并 计算反应的 和 。 Data Processing 思考题 1. 为什么在测量原电池电动势时,要用对消法进行测 量?而不能使用伏特计来测量? 2. 测量双液电池的电动势时为什么要使用盐桥? 3. 作为盐桥使用的电解质有什么要求? 4. 本实验中电池的电动势与电池中氯化钾的浓度是否有 关?为什么? Questions