8电分析化学导论

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1、Studyhard!第七章电分析化学导论§7-1概述一、定义电分析化学是仪器分析的一个重要分支根据物质在溶液中的电化学性质及其变化来测定物质组分含量的方法，称为电分析化学法。仪器简单，应用广泛，发展迅速的一类方法。（1）根据待测试液的浓度C与某一电参数之间的关系求得分析结果。电参数可以是电导、电位、电流、电量等它包括：电导、电位、极谱、库仑分析法（2）通过测量某一电参数的突变来指示滴定分析终点的方法，又称电滴定分析法。包括电导滴定、电位滴定、电流滴定等（3）通过电极反应，将待测物转变为金属或其它形式的氧化物，然后用重量法测定含量的

2、方法。包括：电解分析法二、分类——按其测量方式不同分类三、特点准确度高（库仑分析、电解分析有较高的准确性，甚至可测定原子量）灵敏度高（电位分析的检出限可达10-7mol.L-1）仪器设备简单、操作方便、价格便宜选择性相对较差（除离子选择性电极和极谱分析）（除极谱分析法外，一般用作定量分析）（1）袖珍微型化：仪器袖珍化，电极微型化。（2）生命过程的模拟研究：生命过程的氧化还原反应类似电极上的氧化还原，用电极膜上反应模拟生命过程，可深化认识生命过程。（3）活体现场检测：（无损伤分析）。四.展望§7-2化学电池根据工作方式不同，化学电池

3、分为：原电池：电解池：电导池：研究化学电池中电解质溶液的导电特性，不考虑电化学反应的化学电池化学能自发地电能电能外电源化学能化学电池原电池：Zn极阳极（负极）Zn=Zn2++2e-氧化反应Cu极阴极（正极）Cu2++2e-=Cu还原反应电池反应Zn+Cu2+=Zn2++CuZnCue-一.原电池IIIIIIZnCu电解池：将Zn极与电源的负极相连，Cu极与电源的正极相连，当外加电压略大于原电池电位时，Zn极发生还原反应Zn2++2e-=Zn，Cu极发生氧化反应Cu=Cu2++2e-电池反应Zn2++Cu=Zn+Cu2+--+二.电

4、解池在电化学中，不论是原电池，还是电解池：凡是发生氧化反应的为阳极凡是发生还原反应的为阴极电极反应的总反应为电池反应（正、负极是物理学上的分类，阴阳极是化学上常用的称呼）原电池与电解池的对比原电池电解池电子流动方向由负极→正极由阳极→阴极电极名称负极(电子流出)正极(电子流入)阴极(电源负极)阳极(电源正极)电极反应氧化反应还原反应还原反应氧化反应三.电池的表示方法国际纯粹与应用化学联合会规定电池用图解表示式表示。规定如下：（1）习惯上把负极写在左边，正极写在右边（2）电池组成的每一个接界面用“

5、”隔开。两种溶液通过盐桥连接时，用

6、“

7、

8、”表示。（3）电解质溶液位于电极之间，并应注明活度（或浓度）。若有气体，应注明其分压、温度，若不注明，则指25℃，101325Pa原电池的表示方法：(-)Zn(s)

9、ZnSO4(a1)

10、

11、CuSO4(a2)

12、Cu(s)(+)(-)Zn(s)

13、ZnSO4(a1)

14、

15、CuSO4(a2)

16、Cu(s)(+)电池电动势：E电池=右-左=+－-E电池为正值，表示电池反应能自发进行——原电池E电池为负值，表示电池反应不能自发进行——电解池化学电池不可逆电池可逆电池§7~3电极电位和液体接界电位一、电极电位主要是电极和溶液的相界面电

17、位差例：当锌片与含Zn2+溶液相接触时，电极上的Zn把电子留在电极上成为离子Zn2+进入溶液，Zn=Zn2++2e-，电子留在电极上带负电，形成双电层。φZn2+/Zn++++++++++++++++++-----活泼金属+++++---------------不活泼金属如：Cu电极溶液中Cu2+从金属电极上获得电子进入金属晶格中，电极带正电，与溶液中过剩的阴离子的负电荷形成双电层φCu2+/Cu一、电极电位电极电位绝对值无法测量，与标准电极组成原电池，通过测量电池电动势，求得各电极的电极电位1.标准电极电位标准氢电极作负极，任意

18、电极作正极组成原电池（-）Pt

19、H2(pH2)

20、H+(aH+)

21、

22、Mn+(aMn+)

23、M(+)标准氢电极,通入H2的压力为101.325kPa,酸溶液的aH+=1mol.L-1,在任何温度下,标准氢电极的电极电位等于零φ°H+/H2=0.000V标准氢电极与标准状态下的被测电极组成原电池,用电位计测原电池电动势E°=φ°正-φ°负=φ°(Mn+/M)-φ°(H+/H2)=φ°(Mn+/M)φ°为标准状态下的电极电位φ为非标准状态下的电极电位,用能斯特方程计算2.电极电位方程式能斯特方程测定电极电位的三个条件：指示电极、参比电极、待

24、测液E°=φ°正-φ°负E=φ正-φ负二.液体的接界电位当两个组成或浓度不同的电解质溶液相接触时，由于正负离子扩散速度不同，有微小的电位差产生——液接电位或扩散电位。举例：++++--------++++0.1mol/LHCl1mol/LHCl0.