第十一章电分析化学导论2012s

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1、第十一章电分析化学导论将化学变化与电的现象紧密联系起来的学科便是电化学。应用电化学的基本原理和实验技术，依据物质的电化学性质来测定物质组成及含量的分析方法称之为电化学分析或电分析化学。南通大學电分析化学方法分类原电池和电解池电极电位电极的种类电极溶液界面性质（略）电化学电池中的电极系统电分析化学新进展南通大學§11.1电分析化学方法分类一、分类第一类：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：电导分析、电位分析、极谱和伏安法、库仑分析法。南通大學第二类：通过测量某一电参数的突变来

2、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、电流滴定等南通大學第三类：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方法。包括：电解分析法南通大學二、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南通大學§8.2原电池和电解池根据工作方式不同，化学电池分为：原电池：电解池：化学能自发地电能电能外电源化学能化学电池南通大學Zn极阳极（负极）Zn=Zn2++2e-氧化反应C

3、u极阴极（正极）Cu2++2e-=Cu还原反应电池反应Zn+Cu2+=Zn2++CuZnCue-一.原电池和电解池1、原电池南通大學Zn极阴极还原反应：Zn2++2e-=ZnCu极阳极氧化反应：Cu=Cu2++2e-电池反应：Zn2++Cu=Zn+Cu2+IIIIIIZnCu2.电解池南通大學在电化学中，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）南通大學名称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

4、）正极（电子流入）阴极接负极阳极接正极电极反应负极：氧化反应正极：还原反应阴：还原反应阳：氧化反应反应的自发性能不能电池电动势＞0＜0能量转换化学能→电能电能→化学能用途供电电解或电镀南通大學三.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。南通大學举例：物质相同，浓度不同浓度相同，物质不同----++++0.1mol/LHCl1mol/LHCl----++++0.1mol/LHCl0.1mol/LKCl南通大學由于扩散速度不同产生的液接电位，可用盐桥来消除或

5、减小到忽略不计。盐桥是一个盛满饱和KCl溶液和3%琼脂的U形管，用盐桥将两溶液连接，饱和KCl溶液的浓度很高。作用：接通电路，以消除或减小液接电位。南通大學四.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）习惯上把发生氧化反应的阳极（负极）写在左边，还原反应的阴极（正极）写在右边（2）电池组成的每一个接界面用“

6、”隔开。两种溶液通过盐桥连接时，用“

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（4）对于气体或均相电极

9、反应的电极，反应物质本身不能作为电极支撑体的，需用惰性电极，也需表示出来，最常用的为Pt电极。南通大學如(-)Pt，H2

10、H+(a1)

11、

12、Cu2+(a2)

13、Cu(s)(+)电池电动势的计算E电池=E右－E左+E液接=E+－E-+E液接=E阴－E阳+E液接南通大學§8.3电极电位一、电极电位主要是电极和溶液的相界面电位差1.电极电位的形成例：活泼金属Zn电极：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。++++++++++++++++++-

14、----南通大學+++++---------------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ECu2+/Cu南通大學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2.标准电极电位标准氢电极作负极，任意电极作正极组成原电池（-）Pt，H2(pH2)

15、H+(aH+)

16、

17、Mn+(aMn+)

18、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

19、零EӨH+/H2=0.000V南通大學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EӨ=EӨ正-EӨ负=EӨ(Mn+/M)-EӨ(H+/H2)=EӨ(Mn+/M)EӨ为标准状态下的电极