物理化学实验原电池电动势及溶液pH值的测定省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件.pptx

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一、目标要求：
1、测定铜——锌原电池电动势。
2、用电动势法测定溶液pH值。
3、掌握电位差计测量电池电动势原理及使用
方法。
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二、试验原理---对消法
电池由两个电极组成。在电池反应中，进行氧化反应是负极，进
行还原反应是正极,以铜---锌电池为例，它能够表示为：
Zn IZnSO4(a1)lI CuSO4(a2)lCu
负极反应为：Zn→Zn2++2e
正极反应为：Cn2++2e → Cu
总电池反应：Zn+Cu2+ → Cu+Zn2+
其电动势大小与电极性质及溶液中相关离子活度关系可由能
斯特公式求得：
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二、试验原理---对消法
原电池电动势是在原电池各相间没有带电
粒子转移时各相间电势差总和， 也就是原
电池开路电压。所谓“开路”，实际上就是在测
定时没有电流经过原电池。作为一个近似处理,
完全消除了液接电池能够按可逆电池对待。
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二、试验原理---对消法
可使用电位差计测量原电池电动势，电位差计原理为对消法。电路基本原理图见图III-6-1（《物理化学试验》（第三版），高等教育出版社（））。注意：进试验室前必须预习该试验教材P1 9 6～200页。
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不能用伏特计直接测定,因为电池与伏特计相接后,便组成了回路,有电流经过,发生化学改变、电极被极化、溶液浓度改变、电池电势不能保持稳定。且电池本身有内阻，伏特计所量得电势降不等于电池电动势。
对消法可在电池无电流经过时测得其两极间电势差，即为该电池电动势。
二、试验原理---对消法
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二、试验原理---对消法
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二、试验原理---电动势法测pH
电动势法能够用来测定溶液pH值，其原理是将一个与氢离子活度相关指示电极与另一参比电极放在被测溶液中组成电池，然后测定该电池电动势E。因为参比电极电势恒定，该电池电动势数值就只与被测溶液中氢离子活度aH+相关，于是可依据E数值求算出溶液pH值，惯用氢离子指示电极有：玻璃电极，氢电极及醌氢醌电极，本试验用醌氢醌电极为指示电极。甘汞电极为参比电极。
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二、试验原理---电动势法测pH
醌氢醌电极电极反应为：
其电极电势为:
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二、试验原理---电动势法测pH
若用饱和甘汞电极作参比电极，当溶液pH<，醌氢醌为还原电极(正极)，则所组成电池电动势为：
(当溶液pH >7．7时，醌氢醌电极为氧化电极(负极)，此时，溶液pH公式请读者自行推导)。
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二、试验原理---电动势法测pH
式中醌氢醌电极标准电极电势 ，饱和甘汞电极电势 值均与温度相关，它们与温度关系为：
所以，若测定了电池电动势，依据
便可求得溶液pH值。
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