电动势法测定化学反应的热力学函数李国良物理化学研究所
电动势法测定化学反应的热力学函数 李 国 良 物理化学研究所
一、实验目的>巩固电位差计测定原电池电动势的原理和方法，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>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及AH。>了解银一氯化银电极的制备方法
一、实验目的 ➢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及H 。 ➢巩固电位差计测定原电池电动势的原理和 方法，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。 ➢了解银－氯化银电极的制备方法
一、实验原理对消法测定原电池电动势原理：是在待测电池上并联一个大小相等，方向相反的外加电势差，这样待测电池中没有电流通过，外加电势差的大小即等于待测电池的电动势E.-工作电源：E-标准电池E-待测电池；R-调节电阻;R-待测电池电动势补偿电阻R-标准电池电动势补偿电阻K-转换电键；G-检流计
二、实验原理 对消法测定原电池电动势 Ew -工作电源；EN -标准电池； EX -待测电池；R-调节电阻； RX -待测电池电动势补偿电阻； RN -标准电池电动势补偿电阻； K-转换电键； G-检流计 原理：是在待测电池上并联一个大小相等，方向相反 的外加电势差，这样待测电池中没有电流通过，外加 电势差的大小即等于待测电池的电动势
二、实验原理在恒温恒压可逆的条件下，原电池电化学反应吉布斯自由能的减少等于体系所作的最大有用功结合法拉第定律，有：△G = -nFEaE△S =-nFaTPaE△H = -nFE + nFTOTn为电极反应中电子的计量系数F为法拉第常数E为电池的电动势
二、实验原理 在恒温恒压可逆的条件下，原电池电化学反应 吉布斯自由能的减少等于体系所作的最大有用功。 结合法拉第定律，有： G = −nFE T p E S nF = − T p E H nFE nFT = − + • n为电极反应中电子的计量系数 • F为法拉第常数 • E为电池的电动势
二、实验原理化学反应： Ag(s) +Hg,Cl,(s)= AgCl(s) +Hg()Ag(s), AgCI(s) / KCI (aq)II Hg , Cl, (s), Hg()负极反应： Ag(s) +Cl-l -e= AgCl(s)正极反应： Hg,Cl,(s)+e= Hg(I) +CrlE=β甘汞一P银-氯化银电动势：慧RTRTeInaIna=β甘汞P银-氯化银cICIFF=P甘来银-氯化银
二、实验原理 Ag(s), AgCl(s) | KCl(aq)|| Hg Cl (s), Hg(l) 2 2 负极反应： Ag(s) Cl e AgCl(s) -1 + − = 正极反应： -1 2 2 2 1 Hg Cl (s) + e = Hg(l) + Cl 化学反应： Ag(s) Hg Cl (s) AgCl(s) Hg(l) 2 2 2 1 + = + 电动势： E = 甘汞 − 银-氯化银 = − − − − − Cl o Cl 银-氯化银 o 甘汞 lna F RT lna F RT o 银-氯化银 o = 甘汞 −