《电化学分析法导论》PPT课件

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1、电化学分析电分析化学导论电位分析法电解与库仑分析法1第9章电化学分析法导论电化学分析法---依据被测物溶液的电学和电化学性质及其变化而建立起来的分析方法。是通过测量电流、电位、电荷、电导及它们与其他化学参数间的相互作用关系得以实现的。2电化学分析法分类电导分析法：电导法、电导滴定法电位分析法：直接电位法、电位滴定法电解和库仑分析法：电解分析法：恒电流电解分析法、恒电位电解分析法库仑分析法：控制电位库仑分析法、库仑滴定法（恒电流）伏安和极谱分析法：极谱分析法、伏安分析法3电化学分析法特点准确度高灵敏度高一般10-4—10-8mol·L-1选择性好可

2、测组分含量范围宽，适用范围广仪器设备简单，易于自动化4与其它方法相比，电化学方法有其特定的长处：①电化学测量的是元素或化合物的某一种价态，如溶液中Ce(Ⅲ)和Ce(Ⅳ)各自含量；②电化学方法测定的是待测物的活度(α)而不是浓度.如生理研究中，关心的是Ca2+,K+活度而不是浓度，植物对各种金属离子吸收与活度有关；③能进行价态及形态分析；④能研究电子传递过程，尤其是生物体内。5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

3、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）6电化学反应实质是一种氧化还原反应。物质之间发生了电子转移。氧化还原反应产生电流的两个条件：1.反应中的氧化剂与还原剂溶液必须分隔开来，不能使其直接接触，并保持两种溶液都处于电中性。2.电子由还原剂传递给氧化剂，要通过溶液之外的导线（外电路）反应装置－电化学电池（化学电池）9-1电化学电池7电极反应：Zn-2e=Zn2+氧化反应阳极Cu2++2e=Cu还原反应阴极电池反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu自发地将本身的化学能转变成电能的化学电池51

4、.原电池——82.电解池电极反应：Zn2++2e=Zn-还原反应阴极Cu-2e=Cu2+-氧化反应阳极电池反应：Zn2++Cu=Zn+Cu2+由外电池供给电能实行电化学反应的化学电池9阳极和阴极，正极和负极阳极——发生氧化反应的电极；阴极——发生还原反应的电极正极——电极电位较正的电极；负极——电极电位较负的电极原电池中阳极：极极；阴极：极极电解池中Zn+Cu2+=Zn2++CuZn2++Cu=Zn+Cu2+ZnCu负正阳极：Cu极正极；阴极：Zn极负极103.电池图解表示式原电池Zn

5、ZnSO4(xmol·L-1)

6、

7、CuSO4(ymol· L

8、-1)

9、Cu1.左氧化，右还原。电解质位于两电极之间。2.两相界面或不相混溶液界面“

10、”，盐桥“

11、

12、”。3.溶液活度，气体分压，温度要注明。若不注，则为1mol·L-1；101325Pa(1atm)；25℃。4.E电池=φ右-φ左=φ阴-φ阳上述电解池则为Cu

13、CuSO4(ymol·L-1)

14、

15、ZnSO4(xmol·L-1)

16、Zn114.电池电动势电池电动势——当流过电池的电流为零或近于零时两电极间的电位差。E电池=φ右—φ左=φ阴—φ阳>0原电池，反应能自发进行<0电解池，反应不能自发进行129-2电极电位的测定1、标准电极电位标准氢电极（NH

17、E）

18、

19、待测电极（标准状态），规定φNHE=0E电池=φ右—φ左=φX—φNHE=φX>0电极起还原反应<0电极起氧化反应测定电位都是在没有电流通过电极，当电池中各种反应都处于平衡状态中所测得的值132、实际电极电位的测定标准电极电位（NHE）

20、

21、待测电极实际SCE

22、

23、待测电极φSCE=0.242V（VS·NHE）例：若φX（VS·NHE）=0.344V，则φX（VS·SCE）=？φX（VS·SCE）=φX（VS·NHE）-φSCE（VS·NHE）=0.344-0.242=0.102V149-3相间电位及液体接界电位一、相间电位——两不同物相间的

24、电位差1、带电质点在两相间的转移Zn-2e=Zn2+2、离子在相界附近的某一相内选择性吸附3、偶极质点在界面附近的定向吸附15二、液体接界电位1、液接电位的形成组成或浓度不同的溶液由于正负离子的扩散速度不同而在界面上产生电位差。162、液接电位的消除KCl盐桥作用CKCl/mol·L-1液接电位/mv0.10.20.51.02.53.5饱和2720138.43.41.1<1179-4电极极化与超电位(Polarizationandoverpotential)一、电极的极化有一定量电流通过电极时，电极电位将偏离平衡电位，这种现象称为电极的极化。电极

25、电位完全随外加电压而变化的电极称为极化电极181.浓差极化阴极：Mn++ne→MΦc=Φθ+RT/nFlnMn+电解时电极表面〔Mn+〕