電位電壓電流測定實(shí)驗(yàn)報(bào)告

電位電壓電流測定實(shí)驗(yàn)報(bào)告一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.理解電極電位的意義及主要影響因素2.熟悉甘汞參比電極的性能以及工作原理3.知道電化學(xué)工作站與計(jì)算機(jī)的搭配使用方法二．實(shí)驗(yàn)原理電極和溶液界面雙電層的電位稱為絕對(duì)電極電位，它直接反應(yīng)了電極過程的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)特征，但絕對(duì)電極電位是無法測量的。在實(shí)際研究中，測量電極電位組成的原電池的電動(dòng)勢，而測量電極電位所用的參考對(duì)象的電極稱為參考電極，如標(biāo)準(zhǔn)氫電極、甘汞電極、銀-氯化銀電極等，該電池的電動(dòng)勢為：E＝φ待測－φ參比上述電池電動(dòng)勢可以使用高阻抗的電壓表或電位差計(jì)來計(jì)量在該實(shí)驗(yàn)中，采用甘汞電極為研究電極，鐵氰、化鉀/亞鐵氰、化鉀為測量電極。在1mol的KCl支持電解質(zhì)下，分別用10mM摩爾比1:1和1:2的鐵氰、化鉀/亞鐵氰、化鉀溶液在常溫（27℃）以及45℃下測量，收集數(shù)據(jù)，可得到相同溫度不同濃度的兩條開路電位隨時(shí)間變化曲線、相同濃度不同溫度的兩條開路電位隨時(shí)間變化曲線。可以用電極電勢的能斯特方程討論溫度對(duì)于電極電勢的影響三．實(shí)驗(yàn)器材電化學(xué)工作站；電解池；甘汞電極；玻碳電極；水浴鍋鐵氰、化鉀／亞鐵氰、化鉀溶液（摩爾比1:1和1:2）（支持電解質(zhì)為1MKCl）；砂紙；去離子水四．實(shí)驗(yàn)步驟1.在玻碳電極上蘸一些去離子水，然后輕輕在細(xì)砂紙上打磨至光亮，最后再用去離子水沖洗。電化學(xué)工作站的電極也用砂紙輕輕打磨2.在電解池中加入鐵氰、化鉀／亞鐵氰、化鉀溶液至其1/2體積，將玻碳電極和甘汞電極插入電解池中并固定好，將兩電極與電化學(xué)工作站連接好，綠色頭的電極連接工作電極，白色頭的電極連接參比電極。3.點(diǎn)開電化學(xué)工作站控制軟件，點(diǎn)擊setup—技術(shù)（technique）—開路電壓—時(shí)間，設(shè)置記錄時(shí)間為5min，記錄數(shù)據(jù)時(shí)間間隔為0.1s，開始進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，完成后以txt形式保存實(shí)驗(yàn)結(jié)果。4.將電解池放入45度水浴鍋中，再重復(fù)一次步驟2和步驟3。5.將電解液換成鐵氰、化鉀／亞鐵氰、化鉀溶液（1:2）后重復(fù)一次步驟2至46.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后清洗電極和電解池，關(guān)好儀器設(shè)備，打掃衛(wèi)生。五．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析1.在同一個(gè)圖中作出相同溫度不同濃度的兩條開路電位隨時(shí)間變化曲線1)常溫（25℃），鐵氰、化鉀/亞鐵氰、化鉀溶液(摩爾比1:1和1:2)條件下：2)45℃，10mM鐵氰、化鉀/亞鐵氰、化鉀溶液(摩爾比1:1和1:2)條件下2.在同一圖中作出相同濃度不同溫度測量的兩條開路電位隨時(shí)間變化曲線；1)10mM鐵氰、化鉀/亞鐵氰、化鉀溶液摩爾比1:1，常溫（25℃）：45℃條件下：2)10mM鐵氰、化鉀/亞鐵氰、化鉀溶液摩爾比1:2，常溫（25℃），45℃條件下：3.應(yīng)用能斯特方程討論溫度和濃度對(duì)開路電位的影響。分析：在常溫下，開路電壓隨著鐵氰、化鉀：亞鐵氰、化鉀的比例的的增加而降低。上述電極反應(yīng)的能斯特方程為：E=EΘ+RT/F*ln(Fe3+/Fe2+)Fe3+:Fe2+的比例由1:1變?yōu)?:2，而其他條件保持不變，故電極電勢下降,此時(shí)EFe(CN)6]3:Fe(CN)6]4=1:2<EFe(CN)6]3:Fe(CN)6]4=1:1。分析：在鐵氰、化鉀和亞鐵氰、化鉀的比例為1:1和1:2的情況下，常溫的開路電壓都比高溫的開路電壓要高。因?yàn)殡S著溫度的升高，電極電勢降低。在相同濃度時(shí)，0ln(a[Fe(CN)6]3-/a[Fe(CN)6]4-)由于活度比是負(fù)值，所以T越小，減去的值越小.此處的開路電壓是Fe3+／Fe2+電極與飽和甘汞電極電極電勢的差值。六，討論與思考：1.實(shí)驗(yàn)過程，玻碳電極可能吸附有上次實(shí)驗(yàn)的雜質(zhì)等，需用砂紙進(jìn)行打磨。2.影