电极的制备及电池电动势的测定与应用数据处理
物理化学实验数据处理
实验一 电极的制备及电池电动势的测定与应用
一、实验数据记录
二、数据处理
1饱和甘汞电极电动势的温度校正
ϕSCE /V =0. 2415-7. 61⨯10-4(T /K -298)
T =t +273. 15 t 组成饱和甘汞电极的KCl 溶液的温度，℃。
2测定温度下锌、铜电极电动势的计算 1） 测定温度下锌电极电势的计算
E Zn -H g (平均值) =ϕSCE -ϕZn 2+/Zn ∴ϕZn 2+/Zn =ϕSCE -E Zn -Hg (平均值)
2） 测定温度下铜电极电势的计算
E Cu -H g (平均值) =ϕCu 2+/Cu -ϕSCE ∴ϕCu 2+/Cu =E Cu -H g (平均值) +ϕS C E 3） 测定温度下标准锌电极电极电势的计算
θ
ϕZn 2+/Zn =ϕZn +2+
/Zn θ∴ϕZn =ϕZn 2+/Zn 2+
/Zn
RT RT θ
ln α(Zn 2+) =ϕZn +ln γ±m Zn 2+ 2+
/Zn
2F 2F RT -ln γ±m Zn 2+（γ±参见附录五表V-5-30，m Zn 2+=0. 1mol ⋅l -1） 2F
RT RT θ
ln α(Cu 2+) =ϕCu +ln γ±m Cu 2+ 2+
/Cu
2F 2F RT -ln γ±m Cu 2+（γ±参见附录五表V-5-30，m Cu 2+=0. 1mol ⋅l -1） 2F
4） 测定温度下标准铜电极电极电势的计算
θ
ϕCu 2+/Cu =ϕCu +2+
/Cu
θ∴ϕCu =ϕCu 2+/Cu 2+
/Cu
2 298K 时锌、铜电极标准电极电势的计算 1）锌电极标准电极电势的计算
θθ ϕZn (T ) /V =ϕZn (298K ) -0. 000016⨯(T /K -298) 2+2+
/Zn /Zn
θθ
∴ϕZn (298K ) =ϕ(T ) /V +0. 000016⨯(T /K -298) 2+
/Zn Zn 2+/Zn
1）铜电极标准电极电势的计算
θθ-62
ϕCu (T ) /V =ϕ(298K ) +0. 0001⨯(T /K -298) +0. 31⨯10(T /K -298) 2+2+
/Cu Cu /Cu θθ-62
∴ϕCu (298K ) =ϕ(T ) -0. 0001⨯(T /K -298) +0. 31⨯10(T /K -298) 2+2+
/Cu Cu /Cu
T =t +273. 15 t 组成相应电极的电解质溶液的温度，℃。
θθ
参考数值：ϕZn (298K ) =-0. 7627V ，∴ϕCu (298K ) =0. 3419V 。 2+2+
/Zn /Cu
3 铜-锌原电池理论电动势的计算
铜电极的理论电极电势计算：
θϕCu
2+
-62
(T ) /V =0. 3419+0. 0001⨯(T /K -298) +0. 31⨯10(T /K -298) /Cu
ϕCu
θ
ϕZn
2+
/Cu
θ=ϕCu (T ) +2+
/Cu
RT
ln γ±m Cu 2+ 2F
锌电极的理论电极电势计算：
2+
/Zn
(T ) /V =-0. 7627-0. 000016⨯(T /K -298)
θ=ϕZn (T ) +2+
/Zn
ϕZn
2+
/Zn
RT
ln γ±m Zn 2+ 2F
铜-锌原电池理论电动势的计算：E Zn -Cu =ϕCu 2+/Zn -ϕZn 2+/Zn 误差计算：Error =
E Zn -Cu -E (平均)
⨯100%
E Zn -Cu
实验二 溶液法测定极性分子偶极矩
4. 作图分别由斜率求算α, β, γ。
ε溶液=εCCl (1+αx 2) ，ρ溶液=ρCCl (1+βx 2) ，n 溶液=n CCl (1+γx 2)
4
4
4
∞
5. 由课本166页II-31-7式及II-31-11计算P 2∞，由II-31-13计算CH 3COOC 2H 5的分子R 2。
偶极矩。理论值为： 5. 87-6. 30⨯10
-31
C ⋅m 一、实验数据记录
二、实验数据处理
1. 首先算出实验温度时两种纯液体的密度。（实验温度用温度计直接测出，密度可由软件计算）或采用下式计算：
ρt (CCl 4) =1. 63255-10-3⨯1. 9110t -10-6⨯0. 69t 2ρt (CH 3COOC 2H 5) =0. 93932-10-3⨯1. 2710t -10-6⨯0. 405t 2-10-9⨯6. 09t 3
t 为测量温度，℃，密度单位：g/ml
2. 计算测量温度下CCl 4介电常数εCCl4、真空电容C 0和仪器分布电容C d 。 ε(CCl 4) =2. 238-0. 0020(t -20)
C 0=
C CCl 4测-C 空测
ε(CCl 4) -1
，C d =
C 空测ε(CCl 4) -C CCl 4测
ε(CCl 4) -1
3. 计算每个溶液的电容值及介电常数
C 溶液=C 测量-C d ，ε溶液=
C 溶液
C 0