化学电池温度系数的测定.ppt

*/12在线答疑：lyl1300@zym963@126.com大学通用化学实验技术化学电池温度系数的测定大学通用化学实验技术关于化学电池温度系数的测定77.2实验原理

电池除可用来作为电源外，还可用来研究构成此电池的化学反应的热力学性质。从化学热力学知道，在恒温、恒压、可逆条件下，电池反应应该有以下关系：

△G=-nFE(1)

根据吉布斯-亥姆霍兹(Gibbs-Helmholtz)公式，△G、反应热△H、熵变△S和温度T的关系为：

△G-△H=-T△S(2)

代入（1）式可得

△H=-nFE+nFT(3)

△S=-=nF(4)第2页,共13页，2024年2月25日，星期天因此，在恒压下（一般在常压下），测量一定温度T时的电池电动势E，即可求得电池反应的△G。测定不同温度下的电动势，最后以电动势对温度作图，即可从曲线上求得电池的温度系数。利用（3）和（4）式，即可得到△H和△S。

如果电池反应中反应物和生成物的活度均为1，温度为298K，则所测定的电动势和热力学函数即为、、

和。

例如：电池符号Zn│ZnS04(0.1000mol·L-1)‖

KCl(饱和)│Hg2Cl2│Hg

负极反应

正极反应

总电极反应第3页,共13页，2024年2月25日，星期天由此可知，如果在298K测定电池电动势，即可得，由（1）式求得。根据不同温度下测得的电动势，绘制E-T曲线，并通过作切线斜率求取20℃、30℃、40℃和50℃四个温度下E和，进而算出和。第4页,共13页，2024年2月25日，星期天77.3操作步骤

1.电极制备（1）锌电极用砂子打磨和用硫酸浸洗锌电极以除去表面上的氧化层，然后用水洗涤，再用蒸馏水淋洗后备用，然后浸入饱和硝酸亚汞溶液中3～5s，取出后用滤纸擦拭锌电极，使锌电极表面有一层均匀锌汞齐，再用蒸馏水淋洗（汞有毒，用过的滤纸应投入指定的有盖的广口瓶中，瓶中应有水淹没滤纸，不要随便乱丢）把处理好的锌电极插入清洁的电极管内并塞紧，将电极管的虹吸管管口插入盛有0.1000mol·L-1ZnSO4溶液的小烧杯中,用针管或吸气球自支管抽气,将溶液吸入电极管至出电极约1cm,停止抽气,旋紧活夹,电极的虹吸管(包括管口)不可有气泡,也不能有漏液的现象。第5页,共13页，2024年2月25日，星期天2.在20℃、30℃、40℃和50℃等几个温度下，采用SDC-Ⅱ数字电位差综合测试仪，测定下列电池的电动势：Zn│ZnS04(0.1000mol·L-1)‖KCl(饱和)│Hg2Cl2│Hg第6页,共13页，2024年2月25日，星期天以内标为基准进行测量a）校验①将“测量选择”旋钮置于“内标”。②将“100”位旋钮置于“1”，“补偿”旋钮逆时针旋到底，其他旋钮均置于“0”，此时，“电位指示”显示“1.00000”V，若显示小于“1.00000”V可调节补偿电位器以达到显示“1.00000”V，若显示大于“1.00000”V应适当减小“100～10-4”旋钮，使显示小于“1.00000”V，再调节补偿电位器以达到“1.00000”V。③待“检零指示”显示数值稳定后，按一下“采零”键，此时，“检零指示”显示为“0000”。第7页,共13页，2024年2月25日，星期天b）测量①将“测量选择”置于“测量”。②用测试线将被测电动势按“+”、“-”极性与“测量插孔”连接。③调节“100～10-4”五个旋钮，使“检零指示”显示数值为负且绝对值最小。④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。第8页,共13页，2024年2月25日，星期天77.4注意事项(1)制备电极时，防止将正负极接错，并严格控制电镀电流。(2)测量过程中，若“检零指示”显示溢出符号“OU.L,说明“电位指示”显示的数值与被测电动势值相差过大。(3)电阻箱