实验一电动势法测定化学反应的热力学函数

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=△H－T△S

由（2）

（3）将（1）和（3）式代入（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Ag~AgCl电极1支甘汞电极1支烧杯（100mL）氯化钾（A.R.）电导水（蒸馏水）

ApparatusandMateria

Medica按右图组成电池，分别在298K、303K、308K、313K、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ProcedureandEquipment一、开机预热15min二、以内标为基准进行校验①用测试线将被测电动势接“+”“-”极性与“测量插孔”连接。②将“测量选择”旋钮置于“内标”。③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”。④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①将“测量选择”旋钮置于“测量”。②调节“100～10-4”5个旋钮，使“检零指示”显示数值为负且绝对值最小。③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E~T关系图，做直线通过斜率求出，并计算反应的和。DataProcessing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