电位分析法cgh六版

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1、电位分析法陈光浩2021/7/20什么是电化学分析?定义: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。电化学分析法的重要特征:直接通过测定电流、电位、电导、电量等物理量，在溶液中有电流或无电流流动的情况下，来研究、确定参与反应的化学物质的量。依据测定电参数分别命名各种电化学分析方法:如电位分析法、电导分析法；依据应用方式不同可分为：直接法和间接法。电化学分析法的特点:灵敏度、准确度高，选择性好，应用广泛。被测物质的最低量可以达到10-12mol/L数量级。电化学仪器装置较为简单，操作方便

2、,尤其适合于化工生产中的自动控制和在线分析。传统电化学分析：无机离子的分析；测定有机化合物也日益广泛；有机电化学分析；电化学分析在药物分析中也有较多应用。应用于活体分析。电化学分析的应用领域applicationfieldsofelectrochemicalanalysis1.化学平衡常数测定2.化学反应机理研究3.化学工业生产流程中的监测与自动控制4.环境监测与环境信息实时发布5.生物、药物分析6.活体分析和监测（超微电极直接刺入生物体内）电化学分析法的类别classificationofelectrochemicalanalyticalmethods

3、按测量的电化学参数分类:电导分析法：测量电导值；电位分析法：测量电动势；电解(电重量)分析法：测量电解过程电极上析出物重量；库仑分析法：测量电解过程中的电量；伏安分析：测量电流与电位变化曲线；极谱分析：使用滴汞电极时的伏安分析。电位分析法电位分析法按应用方式可为两类：直接电位法:电极电位与溶液中电活性物质的活度有关，通过测量溶液的电动势，根据能斯特方程计算被测物质的含量；电位滴定:分析法用电位测量装置指示滴定分析过程中被测组分的浓度变化，通过记录或绘制滴定曲线来确定滴定终点的分析方法。研制各种高灵敏度、高选择性的电极是电位分析法最活跃的研究领域之一。第一

4、节电化学分析法基础化学电池电池电动势和电极电位能斯特方程液体接界电位与盐桥2021/7/20一、化学电池chemicalcell电极：将金属放入对应的溶液后所组成的系统。化学电池：由两支电极构成的系统；化学能与电能的转换装置；电化学分析法中涉及到两类化学电池：原电池：自发地将化学能转变成电能。电解电池：由外电源提供电能，使电流通过电极，在电极上发生电极反应的装置。电池工作时，电流必须在电池内部和外部流过，构成回路。溶液中的电流：正、负离子的移动。原电池阳极：发生氧化反应的电极（负极）；阴极：发生还原反应的电极（正极）；阳极≠正极阴极≠负极电极电位较正的为

5、正极电解电池阳极：发生氧化反应的电极（正极）；阴极：发生还原反应的电极（负极）；阳极=正极阴极=负极1.原电池的构成Cu片CuSO4Zn片ZnSO4盐桥e正极负极原电池(galvaniccell)Zn电极：Zn(S)→Zn2++2e-发生氧化作用，是阳极。电子由Zn极流向Cu极，Zn极电势低，是负极。Cu电极：Cu2++2e-→Cu(S)发生还原作用，是阴极。电流由Cu极流向Zn极，Cu极电势高，是正极。原电池反应:Zn+Cu2+Cu+Zn2+要点:负极‖正极;盐桥，用“‖”表示极板与溶液间的界面用“

6、”溶液中两种不同组分、极板中的相界面用“,”溶液注明

7、活度（浓度），气体注明分压电极中如无金属导体，应加惰性电极Pt。(-)Zn

8、Zn2+(1mol•L-1)

9、

10、Cu2+(1mol•L-1)

11、Cu(+)2.原电池的表示二、电池电动势和电极电位电位分析是通过在零电流条件下测定两电极间的电位差（电池电动势）所进行的分析测定。1.电池电动势E电池=+--+液接电位+接触电位接触电位一般很小，常忽略不计。液接电位可以通过使用盐桥将其降至很小。即：E电池=+--2.电极电位的形成可以将金属看成离子和自由电子构成。以锌-硫酸锌为例当锌片与硫酸锌溶液接触时，金属锌中Zn2+的化学势大于溶液中Zn2+的化学

12、势，则锌不断溶解到溶液中，而电子留在锌片上。结果：金属带负电，溶液带正电；形成双电层。双电层的形成建立了相间的电位差；电位差排斥Zn2+继续进入溶液；金属表面的负电荷又吸引Zn2+；达到动态平衡，相间平衡电位——平衡电极电位。德国化学论NernstHW的双电层理论：把金属浸入其相应盐溶液时：M-ne-→Mn+(aq)同时：Mn+(aq)+ne-→M金属活泼性愈大，金属溶解的倾向愈大。电极电位愈低。MMn+++++++MMn+++++++金属活泼性愈小，金属离子沉积的倾向愈大。电极电位愈高。3.电极电位的测量无法测定单个电极的绝对电极电位；测相对电极电位

13、。规定：将标准氢电极作为负极与待测电极组成电池，电位差即该电极的相对电极电位，比