复旦大学：《物理化学实验》课程教学资源（PPT实验课件讲稿）原电池电动势的测定及其应用 Electromotive Force of Galvanic Cell

原电池电动势的测 定及其应用 Electromotive force of Galvanic Cell E 化学系基础实验中心

化学系基础实验中心 原电池电动势的测 定及其应用 ─Electromotive Force of Galvanic Cell

实验目的 测定ZnCu电池的电动势和Cu、Zn电极 电极电势 二学会一些电极的制备和处理方法 三掌握电位差计的测量原理和正确使用方法 四分析测量结果和理论值的差异,并给出可能 的误差来源

实验目的 一. 测定Zn-Cu电池的电动势和Cu、Zn电极的 电极电势 二. 学会一些电极的制备和处理方法 三. 掌握电位差计的测量原理和正确使用方法 四. 分析测量结果和理论值的差异，并给出可能 的误差来源

基本原理 L原电池测定时需要达到的几个基本条件 可逆条件 电池反 不存在不可逆 应是可 逆的 1→>0 的液接界 对消法 盐桥 (电位差计) 正负离子淌

基本原理 I. 原电池测定时需要达到的几个基本条件 电池反 应是可 逆的 不存在不可逆 的液接界 对消法 （电位差计） 盐桥 （正负离子淌 度接近） 可逆条件 I →0

基本原理 I.ZnCu电池的工作原理 负极Zm→>Zn2+(a(Zmn2+)+2e 正极C2(a(C2)+2e→>Cl 2 Zn+Cu(a(cu)>int(a Z 2+)+CL RT n Cut/cu 2F a(cu a(Znf)=r.m RT y+1 0=0m21b2Fa(Zn2+ 离子活度系数P3s2 qn0=9298+a(7-298)+B(7-298)2 eQ②

基本原理 II. Zn-Cu电池的工作原理 2 2 / 2 / 2 1 ln 2 ( ) 1 ln 2 ( ) Cu Cu Zn Zn RT F a Cu RT F a Zn     + +  + +  − + = − = − 2 2 2 2 ( ) ( ) Zn Cu a Zn m a Cu m   + + +  +  = = 9 1 2 2 8 2 ( 298) ( 298) T    T T   = + − + − 2 2 2 2 2 2 2 2 ( ( )) 2 ( ( )) 2 ( ( )) ( ( )) Zn Zn a Zn e Cu a Cu e Cu Zn Cu a Cu Zn a Zn Cu + + − + + − + + + + → + + → + → + 负极 正极 离子活度系数 P382

仪器试剂 UJ-25型电位差计 针筒 标准电池(1964)连接导线 检流计(指零仪)·恒电流仪 干电池组(3V) 镀铜溶液 饱和甘汞电极 饱和硝酸亚汞(汞) 电极管(两根) 硫酸锌水溶液(0.1mol-L-) Cu、Zn、Ag、P电极·硫酸铜水溶液(0.1,0.0lmol-L 电极架 饱和KC溶液 电镀装置 0.1mol·L1HcI

仪器 试剂 • UJ-25型电位差计 • 标准电池（1964） • 检流计（指零仪） • 干电池组（3V） • 饱和甘汞电极 • 电极管（两根） • Cu、Zn、Ag、Pt电极 • 电极架 • 电镀装置 • 针筒 • 连接导线 • 恒电流仪 • 镀铜溶液 • 饱和硝酸亚汞（汞） • 硫酸锌水溶液(0.1 molL-1 ) • 硫酸铜水溶液(0.1, 0.01 mol L-1 ) • 饱和KCl溶液 • 0.1 mol L-1 HCl

电极制备 的.g/AgC电极 Ag/Agc制备完成之后需要在含饱和AgC和一定浓度的KCl溶液中老化1-2天。因此这里制 备的主要目的是了解操作过程,并和饱和甘汞为参比时的精度做比较 阳极氧化电流为06~0.8mA(恒电流氧化) 电位器 毫安表 Ag丝:氨水内浸泡 电源 聚四氟乙烯 盖子 银丝 自来水和蒸 玻璃管 10-15min 馏水清洗 Ag/agcl KCl溶液 玻璃砂芯 Pt电极 饱和AgC

实验 I. 电极制备 A. Ag/AgCl电极 *Ag/AgCl制备完成之后需要在含饱和AgCl和一定浓度的KCl溶液中老化1-2天。因此这里制 备的主要目的是了解操作过程，并和饱和甘汞为参比时的精度做比较。 *阳极氧化电流为-0.6 ～ -0.8 mA (恒电流氧化) Ag丝：氨水内浸泡 自来水和蒸 馏水清洗 注意：饱和AgCl的添加 Ag丝 Pt电极 10-15 min

Ag/Agcl电极不同条件下的形 -5.0mA,10s Accv Spot Magn Det WD 200606009950190D60107 Ag/AgCl电极在大电流阳极氧化时的SEM照片 (Lef)低倍形貌〔Rght)5000倍 eQ②

-5.0 mA, 10 s Ag/AgCl电极不同条件下的形貌 Ag/AgCl电极在大电流阳极氧化时的SEM照片 （Left）低倍形貌（Right）5000倍

Ag/Agcl电极不同条件下的形 -0.70mA,10min AccV Spot Magn Det WD 290B6 Ag/AgCI极在小电流阳极氧化时的SEM照片 (Lef)低倍形貌〔Rght)5000倍 eQ②

-0.70 mA, 10 min Ag/AgCl电极不同条件下的形貌 Ag/AgCl电极在小电流阳极氧化时的SEM照片 （Left）低倍形貌（Right）5000倍

实验 L电极制备 B.Z电极 *Zn电极制备的过程中本来需要汞齐化,而由于并非次使用,已经经过多次齐化,所以 汞齐化步骤可以忽略。 *实脸装置里的夹子换成了璃璃珠 铜丝 铜丝 夹子 乳胶管 电极管 盐桥 锌电极 (饱和KC) 铜电极 0公化

实验 I. 电极制备 B. Zn电极  Zn电极制备的过程中本来需要汞齐化，而由于并非首次使用，已经经过多次汞齐化，所以 汞齐化步骤可以忽略。 实验装置里的夹子换成了玻璃珠 Zn－Cu电池构建示意图

实验 L电极制备 电位器 毫安表 C.Cu电极 A 幸Cu电极制备的过程中为恒电流电 电源 镀:-10.0mA,时间1h以上(-般 为3h)。 实验装置里的夹子换成了玻璃珠 铜棒 铜电极

实验 I. 电极制备 C. Cu电极  Cu电极制备的过程中为恒电流电 镀：-10. 0 mA，时间1h 以上（一般 为3 h）。 实验装置里的夹子换成了玻璃珠