No.10原电池和电极电势
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图1 电极电位(原电池电动势)测量原理图实验十六 电极电位和原电池电动势的测定一、目的要求1、巩固电极电位产生原因和影响因素;2、掌握测量电极电位的实验方法;3、掌握原电池、电解池电位的测量方法;4、掌握电极极化的原因;5、掌握电化学测试系统;6、理解原电池和电极电势的概念。
二、实验原理电极电位(原电池电动势)测量方法可以有以下三种方法1:电极电位的直接测量原理如图1。
当被测电极与参比电极组成测量原电池时,参比电极作电池的正极(阴极)时,有若参比电极作电池的负极(阳极)时,有式中:φ为被测电极的氢标电位;φR 为参比电极的氢标电位。
方法2:补偿法测量电极电位原理图,教材56~57页。
方法3:对消法。
图2 补偿法测量电极电位测量原理图对消法测定电动势就是在所研究的电极(电池)的外电路上加一个方向相反的电压。
当两者相等时,电路的电流为零(通过检流计指示)。
此时,所研究的电池的电动势就可以从外电路的电压数值读出。
原电池是由两个“半电池”组成,每个半电池中有一个电极和相应的溶液。
由不同的半电池可以组成各式各样的原电池,电池中的正极起还原作用,负极起氧化作用,电池的电动势等于两个电极电位的差值:左右ϕϕϕϕ-=-=-+E++++=a nF RT ln 0ϕϕ ---+=a nFRT ln 0ϕϕ 例如Cu-Zn 电池 Zn|ZnSO 4(a 1)||CuSO 4(a 2)|CuZn 的电极电位22201ln 2Zn Zn Zn Zn Zn RT F a ϕϕ+++=- Cu 的电极电位22201ln 2Cu Cu Cu Cu Cu RT F a ϕϕ+++=- Cu-Zn 电池的电动势为: ++++--=2222Cu n /Zn Zn 0Cu 0ln 2)(ααϕϕZ Cu /F RT E 三、仪器与药品 电化学测试系统 1套 饱和甘汞电极 1只盐桥 1个 电解池 1套Cu 电极片 1个 Fe 电极片 1个容量瓶 1个 量筒 1个广口瓶 3个 饱和KCl 溶液CuSO4(0.1mol.L-1)溶液 CuSO4(0.01mol.L-1)溶液NaCl (0.1mol.L-1)溶液四、实验步骤图4 工作电极的结构示意图 1、电极制备工作电极表面要平整,不能出现尖角或台阶,这些结构将会影响电极电位的分布。
最全最实用的电极电势表新年快到了想写一篇化学方面的文章作为总结吧但是要查很多资料事情也多拖到现在。
其实这个电极电势标准电极电势表我读化学的时候就比较感兴趣因为可以用它来判断元素和化合物在标准状况下氧化性还原性的强弱当时有些地方是不懂的比如gs都是什么意思那个氟的标准电极电势是怎么来的老师没有多讲只是让我们记住常用的氧化剂还原剂的电极电势数值就行了。
电极电势表许多化学书包括网上有很多的当然数据来源不同数值有差别也是正常的不能说谁对谁错。
我自己动手做个电极电势表我的目的是实用元素周期表118个元素化合物更是成千上万我们不可能一个一个去记住知道常见的即可有些数据化学家那里也是没有的。
另外既然标题有这个最字就要满足学生以及化学爱好者的愿望比如目前最强的氧化剂是什么最强的还原剂是什么最实用的氧化剂是什么等等对于有异议的给予说明。
我列出的电极电势表将去除不常用的氧化剂和还原剂对于零度以下不能存在的不在列出比如二氟化二氧虽然它在零下100度就有极强的氧化能力如:在零下100度将钚迅速氧化到6价而氟三氟化氯常温甚至加热也不能将钚氧化到6价氟只能将钚氧化到4价6价需要700摄氏度用强紫外线照射才能发生反应将氙氧化到6价氟需要加压加热。
但它在零下95度就会显著分解零下57度迅速分解完。
大家只要知道它即使在极低温下氧化性也比氟强即可关于自由基只列出羟基自由基OH-其他象OFXeFKrF自由基这些都属于很少见瞬间存在的东西这几个自由基的氧化性以KrF 最强XeF最弱我看到有些化学书籍上说XeF自由基的电极电势数值为3.4这个数值应该是估计值XeF在普通条件下是不存在的只是在加热或者强光照射合成二氟化氙四氟化氙六氟化氙的时候瞬间存在。
羟基自由基这个是常见的自由基水溶液里就有。
如果把XeF列上那么氦离子也可以列上。
大家知道α粒子实际就是氦原子失去两个电子的原子核就是He2在做物理实验大气层的电离层都常常碰到它不算是罕见的吧。
化学反应中的电极电势与电池电动势化学反应是一种涉及原子和分子之间重组的过程,而电池则是利用化学反应产生电能的装置。
电极电势和电池电动势是描述电化学反应中电子转移能力的重要参数。
本文将介绍电极电势和电池电动势的概念、影响因素以及它们之间的关系。
一、电极电势的概念与测量电极电势是指电极与溶液或气体之间的电势差。
在电化学反应中,电极上电子的转移产生电势差,进而影响反应的进行。
电极电势能够反映电子在电极上的活动程度,是判断电极是氧化还是还原的参数。
电极电势通常用标准电极电势(E°)来表示,单位为伏特(V)。
测量电极电势的方法有很多种,其中最常用的方法是通过比较电池。
比较电池由两个半电池组成,可以产生一个已知电势差的电池。
通过将待测电极与比较电池相连,测量它们之间的电势差,从而确定待测电极的电势差。
二、电极电势的影响因素1. 温度:电极电势随温度的变化而变化。
温度升高会导致电极电势升高或降低,具体取决于反应的热力学性质。
2. 浓度:电极电势与参与反应的物质浓度有关。
当参与反应的物质浓度发生改变时,电极电势也会发生变化。
3. 压力:对于气体电极,电极电势随气体的分压变化而变化。
增大气体分压会导致电极电势升高。
4. pH 值:对于溶液电极,电极电势会受到 pH 值的影响。
改变溶液pH 值能够改变电极电势。
三、电池电动势的概念与计算电池电动势是指电池两个电极之间的电势差,表征了电化学反应产生的电能。
电池电动势通常用电池电动势(Ecell)来表示,单位为伏特(V)。
计算电池电动势的方法是通过测量两个电极的电极电势,并利用Nernst 方程进行计算。
Nernst 方程是描述电极电势与反应物浓度之间关系的数学方程。
Ecell = E°cell - (RT/nF)ln(Q)其中,E°cell 是标准电动势,R 是气体常数,T 是温度,n 是电子转移的摩尔数,F 是法拉第常数,Q 是反应物的活度积。
原电池电动势的测定实验报告原电池电动势的测定实验报告1实验目的1.掌握可逆电池电动势的测量原理和电位差计的操作技术2.学会几种电极和盐桥的制备方法3.学会测定原电池电动势并计算相关的电极电势实验原理凡是能使化学能转变为电能的装置都称之为电池(或原电池)。
可逆电池应满足如下条件:(1)电池反应可逆,亦即电池电极反应可逆;(2)电池中不允许存在任何不可逆的液接界;(3)电池必须在可逆的情况下工作,即充放电过程必须在平衡态下进行,即测量时通过电池的电流应为无限小。
因此在制备可逆电池、测定可逆电池的电动势时应符合上述条件,在精确度不高的测量中,用正负离子迁移数比较接近的盐类构成“盐桥”来消除液接电位;用电位差计测量电动势可满足通过电池电流为无限小的条件。
电位差计测定电动势的原理称为对消法,可使测定时流过电池的电流接近无限小,从而可以准确地测定电池的电动势。
可逆电池的电动势可看作正、负两个电极的电势之差。
设正极电势为φ+,负极电势为φ-,则电池电动势E = φ+ - φ- 。
电极电势的绝对值无法测定,手册上所列的电极电势均为相对电极电势,即以标准氢电极作为标准,规定其电极电势为零。
将标准氢电极与待测电极组成电池,所测电池电动势就是待测电极的电极电势。
由于氢电极使用不便,常用另外一些易制备、电极电势稳定的电极作为参比电极。
常用的参比电极有甘汞电极、银-氯化银电极等。
这些电极与标准氢电极比较而得的电势已精确测出,具体的电极电位可参考相关文献资料。
以饱和甘汞电极与铜/硫酸铜电极或锌/硫酸锌电极组成电池,测定电池的电动势,根据甘汞电极的电极电势,可推得这两个电极的电极电势。
仪器和试剂SDC-II型数字式电子电位差计,铜电极,锌电极,饱和甘汞电极,0.1 mol?L-1 CuSO4 溶液,0.1 mol?L-1 ZnSO4 溶液,饱和 KCl 溶液。
实验步骤1. 记录室温,打开SDC-II型数字式电子电位差计预热 5 分钟。