电位及永停滴定法课件

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1、第五章电位及永停滴定法第一节概述第二节电位法的基本原理第三节直接电位法第四节电位滴定法第五节永停滴定法用途测定样品溶液中被测组分的含量原理将待测试液组成原电池，根据测量的电极电位（电池的电动势）与化学量之间的内在联系，对样品进行定量测定。能斯特方程式能斯特方程式一般式——简式——影响电极电位的因素电极的本性溶液的温度氧化型与还原型浓度的比值化学电池将化学能转变为电能的装置称为原电池.原电池由两个半电池组成，组成半电池的金属导体叫电极，向外电路中流出电子的电极称为负极。接受电子的电极称为正极。Ae-＋电极反应在正极氧化剂发生还原反应：氧化态＋ne

2、　　　　还原态在负极还原剂发生氧化反应：还原态氧化态＋ne正负极发生总的氧化还原反应称为电池反应氧化态1+还原态2还原态1+氧化态2电池组成（＋）正极氧化剂发生还原反应：Cu2+＋2e　　　　Cu（－）负极还原剂发生氧化反应：ZnZn2+＋2e电池总反应：Zn＋Cu2+Zn2+＋Cu铜锌电池：原电池的组成式为了正确表示电池需要对其表示式作出统一的规定。在表示电池组成时，习惯把负极写在左边，正极写在右边。符号“

3、”表示电极和溶液间的相界面，“

4、

5、”表示盐桥。例如；Danil电池可表达为(－)Zn

6、ZnSO4(C1)

7、

8、CuSO4(C2)

9、Cu(＋

10、)(＋)：正极(－)：负极

11、：相界面

12、

13、：盐桥原电池的组成式并需分别注明固、液、气等物态，对气体注明压力，对溶液注明浓度。电极的类型电极的类型参比电极定义：电极电位已知恒定不随待测离子活度（浓度）的变化而变化类型定义：电极电位随待测离子活度（浓度）的变化而变化指示电极类型金属基电极膜电极金属电极金属/难溶盐电极惰性金属电极一级参比电极—标准氢电极二级参比电极饱和甘汞电极银氯化银电极指示电极（indicatorelectrode）电极电位与溶液中待测离子活度（或浓度）呈Nernat响应的的电极称为指示电极。指示电极金属电极(基于电子交换)离子选

14、择性电极(基于离子交换和扩散)金属-金属离子电极电极表示式：M

15、Mm+电极反应式：Mm++me-M电极电位：银电极电极表示式：Ag

16、Ag+电极反应式：Ag++e-Ag电极电位：金属-金属难溶盐电极电极表示式：M

17、MmXn，Xm-Ag

18、AgCl，Cl-电极反应式：AgCl+e-Ag+Cl-电极电位：银-氯化银电极惰性金属电极（氧化还原电极）电极表示式：Pt

19、Mm+，Nn+Pt

20、Fe3+、Fe2+电极反应式：Fe3++e-Fe2+电极电位：离子选择性电极（ionselectiveelectrode，ISE）离子选择性电极是一种对溶液中特定离子（阴

21、、阳离子）有选择性响应能力的电极。其电极电位与响应离子活度（或浓度）满足Nernst关系，它们与一般电极体系不同。离子选择电极电位不是来源于交换电子的电极反应，而是来源于响应离子在电极膜上的离子交换和扩散作用。参比电极(referenceelectrode)是指在温度、压力一定的条件下，其电极电位已知，且不随待测溶液的组成改变而改变的电极。KCl饱和溶液甘汞糊体汞铂丝陶瓷芯饱和甘汞电极（saturatedcalomaleletrode，SCE）饱和甘汞电极（saturatedcalomaleletrode，SCE）电极表示式：Hg，Hg2C

22、l2(S)

23、KCl(Xmol/L)电极反应式：Hg2Cl2+2e2Hg+2Cl-电极电位：直接电位法（directpotentiometry）电位法是利用电池电动势与被测组分活（浓）度之间的函数关系，直接测定样品溶液中被测组分活（浓）度的分析方法。电位分析法直接电位法电位滴定法溶液pH值的测定电极组成如下电池:(-)GE待测溶液SCE(+)指示电极—玻璃电极(－)参比电极—饱和甘汞电极(＋)内参比溶液（0.1mol·dm-3）特制玻璃薄膜银-氯化银内参比电极玻璃电极结构图：++++++++a2a2’a1’a1外部溶液水化凝胶层干玻璃层水化凝胶

24、层内部溶液玻璃电极膜电位示意图H+H+10-4~10-5mm玻璃电极（glasselectrode,GE）原理a1，a2—外部、内部溶液中H+活度a1’，a2’—外部、内部凝胶层中H+活度玻璃电极（glasselectrode,GE）原理K1=K2，a1’=a2’玻璃电极的性能电极斜率碱差和酸差[pH>9（碱差），pH<1（酸差）]不对称电位温度5~45oC测定溶液pH的原理和方法将玻璃电极与甘汞电极同时插入被测溶液中组成一电池上述电池的电动势为：测定时一般先把玻璃电极和甘汞电极插入已知pH缓冲溶液中，求得其电动势：再将两电极插入待测溶液中，其

25、电动势：即在25℃时电池电动势每改变0.05916V即溶液pH改变一个单位。复合电极目前流行实际商品电极多孔固体浓度一定的KCl溶液（参比电极的内部溶