本文目录一览：
- 1、原电池电动势的测定实验报告
- 2、电动势的测定实验体会和建议
- 3、原电池电动势的测定实验原理
- 4、原电池电动势的测定
- 5、原电池电动势的测定数据处理
- 6、原电池电动势的测定
- 7、原电池电动势的测定方法
- 8、不同组成CuSO4溶液中的电极电势的测定的预习报告怎么写
- 9、原电池电动势测定的误差分析 简要分析下误差产生的原因？
原电池电动势的测定实验报告
实验名称：原电池电动势的测定
实验目的：通过实验测量原电池的电动势，了解原电池的基本性质及其工作原理。
实验器材：标准电池、原电池、电压表、电阻箱、导线。
实验原理：原电池是指由两种不同金属和它们的离子溶液组成的电池，它的工作原理是通过电化学反应产生电动势，使电子在电路中流动，从而产生电流。原电池的电动势是指在开路条件下，正极与负极间的电势差，它是衡量原电池电化学活性的重要指标。
实验步骤：
1. 将标准电池与原电池的正负极分别连接。
2. 将电压表接在标准电池的正负极之间，用电阻箱调节电阻，使电流大小保持在一定范围内。
3. 用电压表测量标准电池的电动势，记录下来。
4. 将电压表接在原电池的正负极之间，用电阻箱调节电阻，使电流大小保持在一定范围内。
5. 用电压表测量原电池的电动势，记录下来。
实验结果：
我们按照上述步骤进行了实验，测得标准电池的电动势为1.5V，原电池的电动势为1.2V。
实验分析：
通过实验，我们了解到原电池的电动势是由电化学反应产生的，其大小与金属种类、离子浓度、温度等因素有关。在实际应用中，我们需要根据原电池的电动势大小选择合适的电池进行工作。
实验结论：
本次实验成功测量了原电池的电动势，为我们深入了解原电池的性质和工作原理提供了基础数据。
电动势的测定实验体会和建议
在本次实验中，我深刻地认识到了以下几点体会和建议：
1、实验前应仔细阅读实验说明书，了解电路原理和实验步骤，保证实验顺利进行。
2、实验中应认真观察电表读数，注意电路连接的正确性和稳定性，避免因操作不当导致实验结果的误差。
3、实验结束后应及时清理实验设备和工具，并将实验数据整理和归档，以备后续参考和分析。
4、针对实验中遇到的问题和不足，应及时反思和总结，寻找改进的方法和策略，提高实验操作技能和实验数据分析能力。
通过电动势的测定，可以了解电池的电压和电化学反应的基本情况。
综上所述，电动势的测定是一项需要耐心和细心操作的实验，需要认真阅读实验说明书和注意实验步骤，关注实验结果的准确性和可靠性。在实验过程中，应及时总结体会和反思不足，不断提高实验操作技能和实验数据分析能力，以更好地完成后续实验任务。
原电池电动势的测定实验原理
对消法测定原电池电动势的原理：现代很多直流电源可直接读出输出电压，将这样的电源的正极与待测电池正极，负极与负极相连，串联一个保护电阻和一个检流计。调可读电源的输出电压至检流计指针不在偏转，此时待测电压与可读电压的值相等，利用电势相消。
电池电动势是指单位正电荷从电池的负极到正极由非静电力所作的功，其数值也可以描述为电池内各相界面上电势差的代数和。任何两种不同的导电物质接触，在其相界面上都要产生电势差。
电池电动势的测量方法：
测定电池的电动势，应当在可逆的条件下进行，即通过电池的电流为无限小。若有电流通过电池，由于电池的内电阻，要产生内电势降，测得的只能是两电极间的端电压，其数值要小于电池的电动势。
原电池电动势的测定
在原电池电动势的测定实验中，原电池电动势的用途是：
1、原电池电动势用来在外电路使电子发生定向移动，形成电流。
2、原电池电动势用来形成稳定电压。
3、原电池电动势用来提供测定实验中需要的电能。
原电池电动势测定实验的误差：
1、调节电桥平衡的操作时间应尽可能的短，否则电极上较长时间的有电流通过，会发生电池反应使得溶液浓度下降、电极表面极化，这样可逆电极变成不可逆的，会给实验带来较大误差。
2、实验过程中，恒温槽温度存在波动，会造成不稳定，温度会0.2℃左右波动。④恒温槽温度存在波动，所以在实验测定过程中，电池反应并不完全是在同一温度下进行，进行数据处理时也会带来一定的误差。
3、本实验的理论参考数据是在标准状况下的数值，而实验过程中的温度和大气压都有变化，所以也存在一定的误差。
电极电势表示的是电极极板和溶液的电势差。在原电池中由于用盐桥连接两个电极的溶液，可认为两溶液之间的电势差被消除。则两电极的电极电势之差即为两极板之间的电势差，为原电池的电动势。
原电池电动势的测定数据处理
原电池电动势的测定数据处理如下：
1、首先打开“原电池电动势的测定数据处理”的word文档。
2、然后找到你需要处理的“原电池电动势的测定数据处理”数据，看一下有那些数据组成。
3、最后打开“原电池电动势的测定数据处理”的基本公式，输入公式后，点击确定，这样“原电池电动势的测定数据处理”的数据就处理好了。
电池的书写习惯是左方为负极，右方为正极。负极进行氧化反应，正极进行还原反应。如果电池反应是自发的，则电池电动势为正。符号“|”表示两相界面，“||”表示盐桥。
原电池：
定义：通过氧化还原反应而产生电流的装置称为原电池，也可以说是将化学能转变成电能的装置。有的原电池可以构成可逆电池，有的原电池则不属于可逆电池。在原电池中化学能转变为电能。
组成：原电池由两个半电池、盐桥和导线三部分组成。
每一种原电池都由两个“半电池”组成，如铜锌原电池就是由锌和硫酸铜溶液、铜和硫酸铜所构成的两个“半电池”组成。原电池中盐桥的作用是沟通内电路，使反应顺利进行。导线的作用是传递电子，沟通外电路。
原电池电动势的测定
测定干电池的电动势和内阻
原电池电动势的测定方法
1、原电池电动势可通过电位差计或酸度计进行测定。
2、电位差计：是根据对消法测量原理设计的一种平衡式电压测量仪器，它与标准电池、检流计等配合，成为电压测量中最基本的测试设备。电位差计是根据补偿法(或称对消法)测量原理设计的一种平衡式电压测量仪器。其工作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，这样待测电池中就没有电流通过，外加电势差的大小就等于待测电池的电动势。
3、酸度计：其结构组成由两部分组成，即电极系统和高阻抗毫伏计。电极与待测溶液组成原电池，以毫伏计测量电极间的电位差，电位差经放大电路放大后，由电流表或数码管显示。
不同组成CuSO4溶液中的电极电势的测定的预习报告怎么写
第六章 电极电势
第一节 原电池与标准电极电势
一,原电池
将化学能转变成电能的装置称为原电池(primary cell).
(一)原电池的工作原理
以铜锌原电池为例.
负极上发生氧化反应:
Zn-2eZn2+
正极上发生了还原反应:
Cu2+ +2eCu
总的电池反应(即氧化还原反应)为:
Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu
该装置使氧化还原反应分别在两处进行,电子通过外电路进行传递,从而产生了电流,实现了由化学能到电能的转变.
盐桥起到了沟通电路,使反应顺利进行的作用.盐桥中的负离子向ZnSO4溶液中扩散,正离子向CuSO4溶液中扩散,以保持溶液的电中性,使氧化还原反应继续进行到Cu2+几乎全部被还原为止.
(二)原电池的组成式
原电池装置可以用电池组成式来表示,如铜锌原电池可表示为:
(-)Zn│Zn2+(c1)║Cu2+(c2)│Cu(+)
一般把负极写在左边,正极写在右边,"║"表示盐桥,"│"表示电极和溶液相界面,c为离子的浓度(严格讲应为活度).若溶液中含有两种离子参与电极反应,可用逗号把它们分开.
二,标准电极电势
(一)电极电势的产生
双电层理论
双电层间存在电势差.这种金属与溶液之间因形成双电层而产生的稳定电势差称为电极电势(electrode potential).以符号表示.
对于金属电极,金属越活泼,越容易失去电子,溶解成离子的倾向越大,离子沉积的倾向越小,达到平衡时,电极电势越低;金属越不活泼,则电极电势越高.
(二)电极电势的测定
国际上统一用标准氢电极(SHE)作为测量电极电势的标准.
标准氢电极的构造如图6-3所示.
图6-3 标准氢电极
标准氢电极的组成为:
H+(1mol·L-1)│H2(100kPa),Pt
如果测定某一电极的电极电势,可将待测电极与标准氢电极组成原电池
标准氢电极 ║ 待测电极
测定其电池的电动势,即是该电极的电极电势.
(三)标准电极电势 (standard electrode potential)
在标准状态下,各种电极和标准氢电极连结,测得的相对平衡电势叫做标准电极电势(standard elecatrode potential).这里的标准状态即热力学标准状态,是指电极中溶液的浓度为1mol·L-1(严格讲活度为1);所有气体作用物的分压为100kPa,温度未规定,IUPAC推荐为298.15K.此时原电池的标准电动势Eo为
Eo=φo正-φo负
因φo=,测得这个电池的标准电动势Eo,就可得到待测电极的标准电势φo.
例1 测定锌电极的标准电极电势.
方法:将锌电极与标准氢电极组成原电池,测定其电动势Eo,由于Zn比H2更易给出电子,所以Zn极为负极,H2为正极.这个原电池可用符号表示如下:
(—)Zn│Zn2+(c=1mol·L-1)║H+(c=1mol·L-1)│H2(100kPa)│Pt(+)
通过电位计测得此电池的电动势Eo为0.763V.
由于原电池的电动势是正极的电极电势φ正与负极的电极电势φ负之差,即:
Eo=φ正-φ负
故在上述电池中,
Eo=-
0.763=0-
=-0.763V
例2:测定铜电极的标准电极电势.
方法:将铜电极与标准氢电极组成原电池.氢电极为负极,铜电极为正极.此原电池可用符号表示如下:
(—)Pt│H2(101.33kPa)│H+(c=1mol·L-1)║Cu2+(c=1mol·L-1)│Cu(+)
由电位计测得原电池的电动势为0.337V.则:
Eo=-
0.337=-0
=0.337V
利用同样的方法,可以测定一系列其他电极反应的标准电极电势.
由标准电极电势表可以看出,不同的电极反应标准电极电势数值不同,这就说明了标准电极电势大小由氧化还原电对的性质决定.电对的φo值越大,其氧化态越易获得电子,氧化性越强;相反,φo值越小,其还原态越易失去电子,还原性越强.
三,电极电势的计算
标准电极电势(φo)是在一定条件下测定的,如果反应条件(主要是离子浓度和温度)发生改变时,电极电势就会发生变化,非标准状况下的电极电势φ与标准电极电势φo的关系,可用能斯特方程式表示.
(6-1)
式中,φ为电极电势,φo为标准电极电势,R为气体常数(8.314J·K-1·mol-1),T为绝对温度(t+273.15K),n为进行氧化还原时得失电子数,F为法拉第常数(96487c·mol-1),[OX]为氧化型浓度,[Red]为还原型浓度,凡固体物质及单质,在计算时浓度规定为1.
当温度为298.15K时,将各常数代入上式,可简化为:
(6-2)
当[OX]=[Red]=1mol·L-1时,φ=φo.因此标准电极电势是在298.15K,氧化型和还原型浓度相等时的电极电势.
例3 298.15K时,已知氧化还原的半电池反应式为:
Cu2++2e Cu =+0.3419V,
求[Cu2+]=0.0010mol·L-1时的电极电势.
解: 根据能斯特方程式
=0.3419+=0.248V
例4 已知[MnO4-]=[Mn2+]=0.10mol·L-1,计算电对MnO4-/Mn2+在[H+]=1.00×10-3 mol·L-1时的电极电势.
解: 电极反应为:
MnO4-+8H++5eMn2++4H2O
查表得:298.15K时,=1.507V,
根据能斯特方程式,得
=+
=1.507+
=1.23V
第二节 电极电势的应用
一,比较氧化剂和还原剂的相对强弱
在标准电极电势表中,可以看到每个电对的标准电极电势代数值大小不同,反映了它们处于标准态时的氧化还原能力不同.OX/Red电对代数值越大,其氧化性强,为强氧化剂;对应的还原型Red失电子能力小,即其还原性弱,为弱还原剂.反之亦然.
例如,由标准电极电势表得到:=-0.7618V,=1.507V,说明MnO4-的氧化能力比Zn2+强,Zn的还原能力比Mn2+强.
二,判断氧化还原反应进行的方向
已知氧化剂和还原剂的相对强弱,即可判断氧化还原反应进行的方向.电极电势值小的还原型物质可以和电极电势值大的氧化型物质自发地进行反应,位于表下方的氧化剂可以氧化其上方的还原剂,位于表上方的还原剂可以还原其下方的氧化剂.位置相隔越远其氧化还原反应的倾向就越大.
与氧化剂对应的原电池正极的φo正应大于还原剂对应的电池负极的φo负,即二者之差Δφo=φo正-φo负>0,氧化还原反应才能自发进行.如小于0,则反应会逆向进行.
当此差值足够大时,就不必考虑反应中各种离子浓度改变对Δφo值正负或反应方向的影响;但差值较小时,溶液中离子浓度的改变可能会使反应方向发生逆转,此时需按能斯特方程式求出非标准态时的φ正和φ负,再进行比较,以确定反应进行的方向.
例5 在中性溶液中,反应I2+H3AsO3+H2O = H3AsO4+2I-+2H+ 能否自发进行
解: 查表得:
I2+2e2I- φo=+0.535V
H3AsO4+2H++2eH3AsO3+H2O φo=+0.559V
从φo值可知,H3AsO4的氧化能力比I2强,而I-的还原能力比H3AsO3强.所以应该发生H3AsO4氧化I-的反应.
H3AsO4+2I-+2H+H3AsO3+I2+H2O
但这是指在标准状况下,[H+]=1 mol·L-1的条件下进行的.在中性溶液中,[H+]=10-7,I2/I-电对的电极电势不受影响,仍为+0.535V.而H3AsO4/H3AsO3电对的电极电势受到影响:
[H3AsO4]和[H3AsO3]仍按1 mol·L-1计算,则:
=0.559+0.0295×(-14)
=+0.146V
由此可知,在中性溶液中,H3AsO3的还原能力比在酸性溶液中增强了很多,而I2/I-的电位不变,仍为+0.535V.显然,I2作为氧化剂,反应可按下列方向进行:
H3AsO3+I2+H2OH3AsO4+2I-+2H+
如果在弱碱性溶液中,则更利于正反应的进行.
三,电势法测定溶液的pH
电势法是电化学分析方法之一,它是利用测量原电池的电动势以求出被测物质含量的分析方法.将待测物质的溶液与指示电极,参比电极组成原电池,由于电池电动势和被测溶液浓度之间服从能斯特方程式,因此测得电池的电动势,即可求出待测溶液的浓度.
(一)参比电极——饱和甘汞电极
参比电极(reference electrode)是一个具有已知电势,而且数值稳定,不受试液组成变化影响的电极.使用广泛,性能稳定的是饱和甘汞电极.
(二)指示电极——玻璃电极
指示电极(indicator electrode)是一个电势大小与待测离子的浓度有关,且它们之间符合能斯特方程式关系的电极.
玻璃电极的下端是由特殊玻璃制成的厚度约0.1mm球形薄膜,这是电极的关键部分,膜内装入一定浓度(0.1 mol·L-1)的盐酸(内参比液),插入一支银-氯化银电极作内参比电极,即构成玻璃电极.
(三)电势法测定溶液的pH
电势法测定溶液pH时,将玻璃电极和饱和甘汞电极插入待测pH溶液中组成原电池.如下式:
(-)玻璃电极│待测pH溶液║饱和甘汞电极(+)
在298.15K时,该原电池的电动势为:
E=φ甘汞-φ玻璃
=0.2412-(φo玻璃-0.059pH)
=0.2412-φo玻璃+0.059pH
令 K=0.2412-φo玻璃
则 E=K+0.059pH
由于常数K受玻璃电极的某些因素的影响而难以测量和计算,因此,在实际测定时常采用两次测定法以消除常数K.即先将玻璃电极和饱和甘汞电极插入已知pH为pHs的标准缓冲溶液中组成电池,测得原电池的电动势为Es,则:Es=K+0.059pHs
然后,再将此原电池装置中的标准缓冲溶液换成待测溶液,设其pH为pHx,测得电动势为Ex,则:
Ex=K+0.059pHx
将两式相减:
Ex-Es=0.059(pHx-pHs)
通过已知数值pHs和测得的数据Es和Ex,就可求得待测溶液的pH(pHx).
教学小结
在标准状态下,各种电极和标准氢电极连结,测得的相对平衡电势叫做标准电极电势
电极电势的应用:
(1)比较氧化剂和还原剂的相对强弱
(2)判断氧化还原反应进行的方向
(3)电势法测定溶液的pH
原电池电动势测定的误差分析 简要分析下误差产生的原因？
其实测定电源电动势和内阻的方法有多种,我就告诉你教材上的那种,对此实验在电路图一定的情况下,选择尽可能精确的电路图,（下图是正确的,注意电流表所接位置,这很重要）,误差主要的来源是电流表和电压表,在讲原理的时候说成理想电表,但实际不是,所以要考虑内阻! 现在把图传上,用图像法给你分析,因为这比较好懂,且精确! 不懂再问!
