第13.14章 电分析导论和电位分析法ppt课件.ppt

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1、第１3.１4章电分析导论和电位分析法第一节电化学分析概述1．电化学分析：根据被测溶液所呈现的电化学性质及其变化而建立的分析方法2．分类：根据所测电池的电物理量性质不同分为（1）电导分析法（2）电解分析法（3）电位分析法：直接电位法，电位滴定法（4）库仑分析法（5）极谱分析法（6）伏安分析法续前电位分析法：利用电极电位与化学电池电解质溶液中某种组分浓度的对应关系而实现定量测量的电化学分析法3．特点：（1）准确度高，重现性和稳定性好（2）灵敏度高，10-4～10-8mol/L10-10～10-12mol/L（极谱，伏安）（3）选择性好（排除干扰）（4）应用广泛（常量、微量和痕量分析）（5）仪器

2、设备简单，易于实现自动化第二节电位法基本原理一、几个概念二、化学电池三、可逆电极和可逆电池四、指示电极和参比电极五、电极电位的测量六、离子选择性电极的作用原理一、几个概念1．相界电位：两个不同物相接触的界面上的电位差2．液接电位：两个组成或浓度不同的电解质溶液相接触的界面间所存在的微小电位差，称液接电位。3．金属的电极电位：金属电极插入含该金属的电解质溶液中产生的金属与溶液的相界电位，称~。4．电池电动势：构成化学电池的相互接触的各相界电位的代数和，称~。Zn→Zn2+双电层动态平衡稳定的电位差二、化学电池：一种电化学反应器，由两个电极插入适当电解质溶液中组成（一）分类：1．原电池：将化

3、学能转化为电能的装置（自发进行）应用：直接电位法，电位滴定法2．电解池：将电能转化为化学能的装置（非自发进行）应用：永停滴定法续前（二）电池的表示形式与电池的电极反应1．表示形式：1）溶液注明活度,气体应注明压力和温度并用惰性材料作电极(不注明则指25℃及101325帕)2）用︱表示电池组成的每个接界面3）用‖表示盐桥，表明具有两个接界面4）发生氧化反应的一极写在左发生还原反应的一极写在右凡是起氧化反应的电极为阳极，起还原反应的电极为阴极。凡是电位较正的电极为正极，电位较负的电极为负极。IUPAC规定阳极电流为正值，阴极电流为负值；但国内习惯是阴极电流为正值，阳极电流为负值。电池电动势的符

4、号取决于电流的流向。反应能自发进行的叫自发电池，电动势为正值；反应不能自发进行的叫电解池，电动势为负值。若右边的电极为电池的正极，则电动势为正值，这时电池电动势为右边电极的电位减去左边电极的电位。Daniel电池——铜锌电池结构2．原电池：(-)Zn︱Zn2+(1mol/L)‖Cu2+(1mol/L)︱Cu(+)电极反应（-）Zn极Zn–2eZn2+（氧化反应）（+）Cu极Cu2++2eCu（还原反应）电池反应Zn+Cu2+Zn2++Cu（氧化还原反应）图示盐桥的组成和特点：高浓度电解质溶液正负离子迁移速度差不多*盐桥的作用：1）防止两种电解质溶液混和，消除液接电位，确保准确测定2）提供离

5、子迁移通道（传递电子）续前3．电解池：（阳）Cu︱Cu2+(1mol/L)‖Zn2+(1mol/L)︱Zn（阴）电极反应——外加电压（阴极）Zn极Zn2++2eZn（还原反应）（阳极）Cu极Cu-2eCu2+（氧化反应）电池反应Zn2++CuZn+Cu2+（被动氧化还原反应）三、可逆电极和可逆电池可逆电极：无限小电流通过时，电极反应可逆可逆电池：由两个可逆电极组成四、指示电极和参比电极（一）指示电极：电极电位随电解质溶液的浓度或活度变化而改变的电极（φ与C有关）（二）参比电极：电极电位不受溶剂组成影响，其值维持不变（φ与C无关）（一）指示电极1．金属-金属离子电极：应用：测定金属离子例：A

6、g︱Ag+Ag++e→Ag2．金属-金属难溶盐电极：应用：测定阴离子例：Ag︱AgCl︱Cl-AgCl+e→Ag+Cl-例：Ag2C2O4,CaC2O4,Ca2+︱Ag例：Ag(CN)2-,2CN-︱Ag根据溶度积原理得：Cc2o42-=Ksp(CaC2O4)/CCa2+Φ=Φ*,-0.059lgC2CN-续前3．惰性电极：应用：测定氧化型、还原型浓度或比值例：Pt︱Fe3+(aFe3+)，Fe2+(aFe2+)Fe3++e→Fe2+4．膜电极：应用：测定某种特定离子例：玻璃电极；各种离子选择性电极特点（区别以上三种）：1）无电子转移，靠离子扩散和离子交换产生膜电位2）对特定离子具有响应，

7、选择性好**对指示电极的要求：电极电位与待测离子浓度或活度关系符合Nernst方程（二）参比电极1．标准氢电极（SHE）：电极反应2H++2e→H22．甘汞电极：Hg和甘汞糊，及一定浓度KCL溶液电极表示式Hg︱Hg2CL2(s)︱KCL(xmol/L)电极反应Hg2CL2+2e→2Hg+2CL-图示续前3．银-氯化银电极：电极表示式Ag︱AgCl︱Cl-(xmol/L)电极反应式AgCl+e→Ag+Cl-**对参比电极