可逆電池及其電動勢的測定課件

§6.5可逆電池及其電動勢的測定橋梁公式:R表示可逆，即適用于可逆電池用銅鋅電池解釋Z§6.5可逆電池及其電動勢的測定橋梁公式:R表示可逆，即1化學(xué)反應(yīng)可逆能量變化可逆原電池電解池§6.5.1可逆電池的條件化學(xué)反應(yīng)可逆能量變化可逆原電2問題:能否可以倒立?2002年我國已解決,科技獎.未全部普及前不講.問題:能否可以倒立?2002年我國已解決,科技獎.未全部普及3電池反應(yīng)：(-)Cd(Hg)→Cd2++Hg(l)+2e-(+)Hg2SO4(s)+2e-→2Hg(l)+SO42-凈反應(yīng)：Hg2SO4(s)+Cd(Hg)(a)+8/3H2O →CdSO4·8/3H2O(s)+Hg(l)電池反應(yīng)：凈反應(yīng)：4ET/V=1.01845-4.05×10-5(T/K-293.15) -9.5×10-7(T/K-293.15)2 +1×10-8(T/K-293.15)3ET/V=E(293.15K)/V-{39.94(T/K-293.15) +0.929(T/K-293.15)2 -0.009(T/K-293.15)3 +0.00006(T/K-293.15)4}×10-6我國在1975年提出的公式為：通常要把標(biāo)準(zhǔn)電池恒溫、恒濕存放，使電動勢穩(wěn)定。ET/V=1.01845-4.05×10-5(T/K-2935對消法測電動勢的原理對消法測電動勢的實驗裝置§6.5.2電動勢的測定對消法測電動勢的原理對消法測電動勢的實驗裝置§6.5.26AB為均勻的電阻,利用工作電池EW提供一個恒定的電流I,那么電勢差V=IR與AH和AC的長度成正比.AB為均勻的電阻,利用工作電池EW提供一個恒定的電流I,那7工作電源電位計檢流計標(biāo)準(zhǔn)電池待測電池對消法測電動勢的實驗裝置.電位計的核心是電阻工作電源電位計檢流計標(biāo)準(zhǔn)電池待測電池對消法測電動勢的實驗裝置8可逆電池及其電動勢的測定課件9可逆電池及其電動勢的測定課件101.左邊為負極，起氧化作用；

右邊為正極，起還原作用。2.“|”表示相界面，有電勢差存在。3.“||”表示鹽橋，使液接電勢降到可以忽略不計。4.“┆”表示半透膜。5.要注明溫度，不注明就是298.15K；要注明物態(tài)，氣體要注明壓力；溶液要注明濃度。6.氣體電極和氧化還原電極要寫出導(dǎo)電的惰性電極，通常是鉑電極。§6.5.3電池的書面表達以CU/ZN電池為例,陰離子半透膜;逐條進行1.左邊為負極，起氧化作用；2.“|”表示相界面，有電11DrGm=-zEF自發(fā)電池：

DrGm<0，E>0例如：Zn(s)|Zn2+||Cu2+|Cu(s)Zn(s)+Cu2+→Zn2++Cu(s) DrGm<0，E>0非自發(fā)電池：

DrGm>0，E<0Cu(s)|Cu2+||Zn2+|Zn(s)Zn2++Cu(s)→Zn(s)+Cu2+

DrGm>0，E<0DrGm=-zEF例如：非自發(fā)電池： DrGm>0，E<12Zn(s)+H2SO4(aq)→H2(p)+ZnSO4(aq)驗證：(-)Zn(s)→Zn2++2e-(+)2H++2e-→H2(p)Zn(s)|ZnSO4||H2SO4|H2(p),Pt凈反應(yīng)：Zn(s)+2H+→Zn2++H2(p)利用化學(xué)反應(yīng)設(shè)計電池Zn(s)+H2SO4(aq)→H2(p)+ZnSO4(aq13Ag++Cl-→AgCl(s)試利用此反應(yīng)設(shè)計一個電池驗證：(+)Ag++e-→Ag(s)(-)Ag(s)+Cl-→AgCl(s)+e-Ag(s)|AgCl(s)|HCl(aq)||Ag+(aq)|Ag(s)

凈反應(yīng)：Ag++Cl-→AgCl(s)已將中山大學(xué)書中此例的反應(yīng)倒置.本小節(jié)完Ag++Cl-→AgCl(s)驗證：Ag(s)|AgCl14可逆電池及其電動勢的測定課件15可逆電池及其電動勢的測定課件16后面有些備用件標(biāo)準(zhǔn)電池電動勢與溫度的關(guān)系為什么標(biāo)準(zhǔn)電池有穩(wěn)定的電勢值后面有些備用件標(biāo)準(zhǔn)電池電動勢與溫度的關(guān)系為什么標(biāo)準(zhǔn)電池有穩(wěn)定17凈反應(yīng)：原電池總反應(yīng)：電解池陰極：陽極：凈反應(yīng)：原電池總反應(yīng)：電解池陰極：陽極：18

為什么在一定溫度下，含Cd的質(zhì)量百分數(shù)在5～14%之間，標(biāo)準(zhǔn)電池的電動勢有定值？答：從Hg-Cd的相圖可知，在室溫下，鎘汞齊中鎘含量在5～14%之間時，體系處于熔化物和固溶體兩相平衡區(qū)，鎘汞齊活度有定值。而標(biāo)準(zhǔn)電池電動勢只與鎘汞齊的活度有關(guān)，所以也有定值。為什么在一定溫度下，含Cd的質(zhì)量百分數(shù)答：從Hg-C19鎘汞齊:固溶體(固態(tài)溶液,Hg-Cd原子水平均勻混合)鎘汞齊:固溶體(固態(tài)溶液,Hg-Cd原子水平均勻混合)20E=(R0+Ri)IU=R0I當(dāng)R0→∞時，有：R0+Ri→R0E≈UE=(R0+Ri)I21可逆電池及其電動勢的測定課件22可逆電池及其電動勢的測定課件23可逆電池及其電動勢的測定課件24可逆電池及其電動勢的測定課件25可逆電池及其電動勢的測定課件26可逆電池及其電動勢的測定課件27可逆電池及其電動勢的測定課件28可逆電池及其電動勢的測定課件29可逆電池及其電動勢的測定課件30可逆電池及其電動勢的測定課件31§6.5可逆電池及其電動勢的測定橋梁公式:R表示可逆，即適用于可逆電池用銅鋅電池解釋Z§6.5可逆電池及其電動勢的測定橋梁公式:R表示可逆，即32化學(xué)反應(yīng)可逆能量變化可逆原電池電解池§6.5.1可逆電池的條件化學(xué)反應(yīng)可逆能量變化可逆原電33問題:能否可以倒立?2002年我國已解決,科技獎.未全部普及前不講.問題:能否可以倒立?2002年我國已解決,科技獎.未全部普及34電池反應(yīng)：(-)Cd(Hg)→Cd2++Hg(l)+2e-(+)Hg2SO4(s)+2e-→2Hg(l)+SO42-凈反應(yīng)：Hg2SO4(s)+Cd(Hg)(a)+8/3H2O →CdSO4·8/3H2O(s)+Hg(l)電池反應(yīng)：凈反應(yīng)：35ET/V=1.01845-4.05×10-5(T/K-293.15) -9.5×10-7(T/K-293.15)2 +1×10-8(T/K-293.15)3ET/V=E(293.15K)/V-{39.94(T/K-293.15) +0.929(T/K-293.15)2 -0.009(T/K-293.15)3 +0.00006(T/K-293.15)4}×10-6我國在1975年提出的公式為：通常要把標(biāo)準(zhǔn)電池恒溫、恒濕存放，使電動勢穩(wěn)定。ET/V=1.01845-4.05×10-5(T/K-29336對消法測電動勢的原理對消法測電動勢的實驗裝置§6.5.2電動勢的測定對消法測電動勢的原理對消法測電動勢的實驗裝置§6.5.237AB為均勻的電阻,利用工作電池EW提供一個恒定的電流I,那么電勢差V=IR與AH和AC的長度成正比.AB為均勻的電阻,利用工作電池EW提供一個恒定的電流I,那38工作電源電位計檢流計標(biāo)準(zhǔn)電池待測電池對消法測電動勢的實驗裝置.電位計的核心是電阻工作電源電位計檢流計標(biāo)準(zhǔn)電池待測電池對消法測電動勢的實驗裝置39可逆電池及其電動勢的測定課件40可逆電池及其電動勢的測定課件411.左邊為負極，起氧化作用；

右邊為正極，起還原作用。2.“|”表示相界面，有電勢差存在。3.“||”表示鹽橋，使液接電勢降到可以忽略不計。4.“┆”表示半透膜。5.要注明溫度，不注明就是298.15K；要注明物態(tài)，氣體要注明壓力；溶液要注明濃度。6.氣體電極和氧化還原電極要寫出導(dǎo)電的惰性電極，通常是鉑電極。§6.5.3電池的書面表達以CU/ZN電池為例,陰離子半透膜;逐條進行1.左邊為負極，起氧化作用；2.“|”表示相界面，有電42DrGm=-zEF自發(fā)電池：

DrGm<0，E>0例如：Zn(s)|Zn2+||Cu2+|Cu(s)Zn(s)+Cu2+→Zn2++Cu(s) DrGm<0，E>0非自發(fā)電池：

DrGm>0，E<0Cu(s)|Cu2+||Zn2+|Zn(s)Zn2++Cu(s)→Zn(s)+Cu2+

DrGm>0，E<0DrGm=-zEF例如：非自發(fā)電池： DrGm>0，E<43Zn(s)+H2SO4(aq)→H2(p)+ZnSO4(aq)驗證：(-)Zn(s)→Zn2++2e-(+)2H++2e-→H2(p)Zn(s)|ZnSO4||H2SO4|H2(p),Pt凈反應(yīng)：Zn(s)+2H+→Zn2++H2(p)利用化學(xué)反應(yīng)設(shè)計電池Zn(s)+H2SO4(aq)→H2(p)+ZnSO4(aq44Ag++Cl-→AgCl(s)試利用此反應(yīng)設(shè)計一個電池驗證：(+)Ag++e-→Ag(s)(-)Ag(s)+Cl-→AgCl(s)+e-Ag(s)|AgCl(s)|HCl(aq)||Ag+(aq)|Ag(s)

凈反應(yīng)：Ag++Cl-→AgCl(s)已將中山大學(xué)書中此例的反應(yīng)倒置.本小節(jié)完Ag++Cl-→AgCl(s)驗證：Ag(s)|AgCl45可逆電池及其電動勢的測定課件46可逆電池及其電動勢的測定課件47后面有些備用件標(biāo)準(zhǔn)電池電動勢與溫度的關(guān)系為什么標(biāo)準(zhǔn)電池有穩(wěn)定的電勢值后面有些備用件標(biāo)準(zhǔn)電池電動勢與溫度的關(guān)系為什么標(biāo)準(zhǔn)電池有穩(wěn)定48凈反應(yīng)：原電池總反應(yīng)：電解池陰極：陽極：凈反應(yīng)：原電池總反應(yīng)：電解池陰極：陽極：49

為什么在一定溫度下，含Cd的質(zhì)量百分數(shù)在5～14%之間，標(biāo)準(zhǔn)電池的電動勢有定值？答：從Hg-Cd的相圖可知，在室溫下，鎘汞齊中鎘含量在5～14%之間時，體系處于熔化物和固溶體兩相平衡區(qū)，鎘汞齊活度有定值。而標(biāo)準(zhǔn)電池電動勢只與鎘汞齊的活度有關(guān)，所以也有定值。為什么在一定溫度下，含Cd的質(zhì)量百分數(shù)答：從Hg-C50鎘汞齊:固溶體(固態(tài)溶液,Hg-Cd原子水平均勻混合)鎘汞齊:固溶體(固態(tài)溶液,Hg-Cd原子水平均勻混合)51