扬州市2008级初中物理、化学实验考查结果
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原电池电动势的测定及热力学函数的测定一、实验目的1) 掌握电位差计的测量原理和测量电池电动势的方法;2) 掌握电动势法测定化学反应热力学函数变化值的有关原理和方法; 3) 加深对可逆电池,可逆电极、盐桥等概念的理解; 4) 了解可逆电池电动势测定的应用;5) 根据可逆热力学体系的要求设计可逆电池,测定其在不同温度下的电动势值,计算电池反应的热力学函数△G 、△S 、△H 。
二、实验原理1.用对消法测定原电池电动势:原电池电动势不能能用伏特计直接测量,因为电池与伏特计连接后有电流通过,就会在电极上发生生极化,结果使电极偏离平衡状态。
另外,电池本身有阻,所以伏特计测得的只是不可逆电池的端电压。
而测量可逆电池的电动势,只能在无电流通过电池的情况下进行,因此,采用对消法。
对消法是在待测电池上并联一个大小相等、方向相反的外加电源,这样待测电池中没有电流通过,外加电源的大小即等于待测电池的电动势。
2.电池电动势测定原理:Hg | Hg 2Cl 2(s) | KCl( 饱和 ) | | AgNO 3 (0.02 mol/L) | Ag 根据电极电位的能斯特公式,正极银电极的电极电位:其中)25(00097.0799.0Ag /Ag --=+t ϕ;而+++-=Ag Ag /Ag Ag /Ag 1lna F RTϕϕ 负极饱和甘汞电极电位因其氯离子浓度在一定温度下是个定值,故其电极电位只与温度有关,其关系式: φ饱和甘汞 = 0.2415 - 0.00065(t – 25)而电池电动势 饱和甘汞理论—ϕϕ+=Ag /Ag E ;可以算出该电池电动势的理论值。
与测定值比较即可。
3.电动势法测定化学反应的△G 、△H 和△S :如果原电池进行的化学反应是可逆的,且电池在可逆条件下工作,则此电池反应在定温定压下的吉布斯函数变化△G和电池的电动势E有以下关系式:△r G m =-nFE从热力学可知:△H=-nFE+△S4.注意事项:①盐桥的制备不使用:重复测量中须注意盐桥的两端不能对调;②电极不要接反;三、.实验仪器及用品1.实验仪器SDC数字电位差计、饱和甘汞电极、光亮铂电极、银电极、250mL烧杯、20mL烧杯、U 形管2.实验试剂0.02mol/L的硝酸银溶液、饱和氯化钾溶液、硝酸钾、琼脂四、实验步骤1.制备盐桥3%琼脂-饱和硝酸钾盐桥的制备方法:在250mL烧杯中,加入100mL蒸馏水和3g琼脂,盖上表面皿,放在石棉网上用小火加热至近沸,继续加热至琼脂完全溶解。
丙酮碘化反应速率常数测定引言:首先我们已知溴与碘为同主族元素,故溴与碘在化学性质上应该非常相似,故我们可模拟丙酮溴化实验来设计该实验。
查找文献知丙酮溴化为二级反应,丙酮碘化为零级反应。
因此设计本实验采用722型分光光度计测定丙酮碘化反应速率常数。
摘要:介绍一种简单的测 丙酮碘化反反应率常数的 化学方法 ,误差小,线性关系好,测量结果可靠。
关键词:丙酮碘化反应 速率常数 时间反应速率常数即化学反应进行的快慢。
用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加量来表示,而反应物或生成物浓度的减少或增加如果用常规的化学方法测量会比较困难,且准确度不高.故可用一个可表征物质浓度变化且便于测量的物理量来代替化学测量的麻烦.我们选择的物理量是吸光度。
在一定波长的光照射下,不同浓度的物质溶液对应有不同的吸光度,本实验中只有碘在可见光区有宽的吸收带,故可用吸光度反应碘溶液的浓度,朗伯比尔定律:A=BC 2I (A为吸光度,B 为常数)实验部分:1 实验原理丙酮碘化反应方程式为:H +是反应的催化剂,由于丙酮碘化反应本身生成H +,所以,是一个自动催化反应,实验证明丙酮碘化反应是一个复杂反应,一般认为分两步进行,即:C H 3C OC H 3H+C H 3C O HC H 2(1)C H 3C OC H 2I H+C H 3C O HC H 2+I 2+H +I -+ (2)反应(1)是丙酮的烯醇化反应,它是一个可逆并且进行得很慢的反应。
反应(2)是烯醇的碘化反应,它是一个快速且能进行到底的反应,因此丙酮碘化反应的总反应速率是由反应(1)所决定,反应的动力学方程式可表示为:E A H d C kC C d t+=式中C E 为碘化丙酮的浓度,H C +为氢离子浓度,C A 为丙酮的浓度,k 为丙酮碘化反应总的速率常数。
在实验中,C A (4M )和H C +(2M )比C 2I (0.02M )大得多,则C A 、H C +可看做常数,则(3)式积分得-C 2I =KC A H C +t+Q(Q为常数)在本实验中,只有碘溶液在可见光区有宽的吸收带,由分光光度法可确定反应中碘的浓度,由朗伯比尔定律:A=BC 2I (A为吸光度,B 为常数)通过测定A确定对应的浓度C,可由C对t作图得直线,由斜率能求出反应速率常数K。