第8章电位分析法ppt课件.ppt

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1、第八章电位分析法§8-1方法概述方法基本原理、电极的分类、常用电极§8-2参比电极和指示电极§8-3膜电位和pH玻璃电极§8-4电位测定法的应用分析化学化学分析仪器分析酸碱滴定配位滴定氧化还原滴定沉淀滴定电化学分析光化学分析色谱分析波谱分析重量分析滴定分析电导、电位、电解、库仑极谱、伏安发射、吸收，荧光、光度气相、液相、离子、超临界、薄层、毛细管电泳红外、核磁、质谱本章在分析化学中的位置7/28/2021目的要求：1.了解电位分析法的基本原理；2.了解电极几种常见的电极(结构、电极反应、电极电位表达式)；3.掌

2、握直接电位法原理及溶液pH值、离子浓度(活度)的测定方法。问题与思考?1.参比电极和指示电极的主要作用？2.单独一个电极的电极电位能否直接测定？3.直接电位法的依据？用此法测定溶液的pH时，必须使用标准pH缓冲溶液？4.膜电位的产生原因？5.pH玻璃电极的膜电位、电极电位与电池电动势三者之间的关系？6.pH玻璃电极在使用前须在水中浸泡一定时间？7.直接电位法测定离子活度的方法？8.pH玻璃电极能用于测定不均匀体系的pH吗?电位分析法通常是由指示电极、参比电极和待测溶液构成原电池，直接测量电池电动势并利用Nern

3、st公式来确定物质含量的方法。直接电位法：测定原电池的电动势或电极电位，利用Nernst方程直接求出待测物质含量的方法。电位滴定法：向试液中滴加可与被测物发生氧化还原反应的试剂，以电极电位的变化来确定滴定终点，根据滴定试剂的消耗量间接计算待测物含量的方法。§8-1电位分析法概述一、方法的基本原理电位分析法的关键是如何准确测定电极电位值.1.电极电位①定义：电极(固体)与溶液在平衡状态下形成的相界面双电层电位差。对电极反应Ox+neRedNernst方程式：若指示电极为金属电极:将其插入含该金属离子的溶液中，则其电

4、极电势为：问题是：单个电极电位的绝对值是无法测量的，需组成原电池，测出电动势来确定。②电极电位的测定原电池由指示电极和参比电极组成,其电动势可知：是Mn+浓度的函数，测得就可求得Mn+浓度这就是直接电位法原理。M︱Mn+‖参比电极（8-1）实际测定，不是测得电动势求浓度，而是与标准溶液比较得到（8-2）§8-2参比电极和指示电极一、参比电极及其构成定义：与被测物质无关、电位已知且稳定，提供测量电位参考的电极，称为参比电极。标准氢电极可用作测量标准电极电位的参比电极。但因该种电极制作麻烦、使用过程中要使用氢气

5、，因此，在实际测量中，常用其它参比电极来代替。1、甘汞电极(Calomelelectrode)定义：甘汞电极由汞、Hg2Cl2和已知浓度(0.1,3.5,4.6M)的KCl溶液组成。电极组成：HgHg2Cl2,KCl(xM);如下图所示。电极反应：Hg2Cl2(s)+2e==2Hg(l)+2Cl-电极电位：可见，电极电位与Cl-的活度或浓度有关，见P117表。(注意：饱和甘汞电极指KCl浓度为4.6M)特点：a)制作简单、应用广泛；b)使用温度较低(<40oC)。但受温度影响较大。(当T从20oC~25oC

6、时，饱和甘汞电极电位从0.2479V~0.2444V,E=0.0035V);c)当温度改变时，电极电位平衡时间较长；d)Hg(II)可与一些离子产生反应2、Ag/AgCl电极定义：该参比电极由插入用AgCl饱和的一定浓度(3.5M或饱和KCl溶液)的KCl溶液中构成。电极组成：AgAgCl,(xM)KCl电极反应：AgCl+e==Ag+Cl-电极电位：电极电位与Cl-的活度或浓度有关。构成：同甘汞电极，只是将甘汞电极内管中的(Hg,Hg2Cl2+饱和KCl)换成涂有AgCl的银丝即可。特点：a)可在高于6

7、0oC的温度下使用；b)较少与其它离子反应(但可与蛋白质作用并导致与待测物界面的堵塞)二、金属指示电极及其构成指示电极：电极电位随被测电活性物质活度变化的电极。可分为以下四种：1.第一类电极：亦称金属金属离子电极(MMn+)电极反应：电极电位：例如:Ag-AgNO3电极(银电极)，Zn-ZnSO4电极(锌电极)等。第一类电极的电位仅与金属离子的活度有关。2.第二类电极：亦称金属-难溶盐电极（MMXn）电极反应：电极电位：此类电极可作为一些与电极离子产生难溶盐或稳定配合物的阴离子的指示电极;如对Cl-响应的Ag

8、/AgCl和Hg/Hg2Cl2电极，对Y4-响应的Hg/HgY(可在待测EDTA试液中加入少量HgY)电极。但该类电极最为重要的应用是作参比电极。3.惰性电极：亦称零类电极电极本身不发生氧化还原反应，只提供电子交换场所如Pt/Fe3+,Fe2+电极,Pt/Ce4+,Ce3+电极等。电极反应：Fe3++e===Fe2+电极电位：可见Pt未参加电极反应，只提供Fe3+及Fe2