o电位及永停.ppt

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1、分析化学化学分析仪器分析酸碱滴定配位滴定氧化还原滴定沉淀滴定电化学分析光化学分析色谱分析波谱分析重量分析滴定分析电导、电位、电解、库仑极谱、伏安发射、吸收，荧光、光度气相、液相、离子、超临界、薄层、毛细管电泳红外、核磁、质谱2021/7/17第二章电位法及永停滴定法1.概述2.基本原理3.直接电位法4.电位滴定法5.永停滴定6.小结§1概述化学分析操作简单，速度快，准确度高，但有一定的局限性，对于一些弱酸，弱减以及一些突跃较小的多元酸等，化学分析就无法测定。电化学分析的部分内容，可以弥补化学分析的不足。电化学分析：应用电化学原理进行物质成分分析

2、的方法。可以粗略分为四类：电解法，电导法，电位法和伏安法。电化学分析所用的仪器简单，价格不高，容易自装，且准确度、灵敏度及重现性都较好，因而应用很广。现代电分析方法（1）化学修饰电极（chemicallymodifiedelectrodes）（2）生物电化学传感器（Biosensor）（3）光谱一电化学方法（Electrospectrochemistry）（4）超微电极（Ultramicroelectrodes）（5）另一个重要内容是微型计算机的应用，使电分析方法产生飞跃。电化学分析展望：（1）袖珍微型化仪器袖珍化，电极微型化。（2）生命过程的模拟

3、研究生命过程的氧化还原反应类似电极上的氧化还原，用电极膜上反应模拟生命过程，可深化认识生命过程。（3）活体现场检测（无损伤分析）。§2基本原理一.电化学电池：原电池自发产生电能电解池消耗电能1.原电池：自发产生电能(化学能转变为电能的装置)。电极反应φ0电学讨论阳极：ZnZn2++2e-0.763v负极内电路阴极：Cu2++2eCu+0.337v正极EMF=φ+－φ-=+0.337－(-0.763)=1.100V2.电解池：消耗电能（充电）or说：将电能转变为化学能。阴极：Zn2++2eZn负极外电路阳极：CuCu2++2e正极V外〈1.100V，

4、仍按原自发反应而产生电能。V外=1.100V，不发生电极反应，而回路无电流流动。原电池EMF=1.100V故：V外>1.100V时，才形成电解池。二.电极的表示方法：负极Zn(S)│Zn2+(xM)‖Cu2+(yM)│Cu(s)正极↑　　　↑界面盐桥仪器简单，广泛普及，发展迅速的一类方法。电分析化学三.相界电位与液接电位(熟悉、了解）1.相界电位产生：（1）金属离子由金属相进入溶液，则金属相有过剩的电子与进入溶液的离子在金属表面形成双电层。（2）金属离子也有从溶液进入金属相的趋势，溶液中有过剩的阴离子，与金属表面的阳离子形成双电层。相界电位：双电层

5、的形成，使两相界面产生电位差，当金属离子进出溶液的速度相等时，两相间建立动态平衡，达到一个稳定的电位差值。2.液接电位：（1）两种不同浓度的同一溶液之界面（2）浓度相同的两种不同溶液的界面例：两种不同浓度的AgNO3同一浓度的两种溶液例：两种不同浓度的AgNO3同一浓度的两种溶液NO3-迁移ν大H+ν迁大Ag+迁移ν小Ag+ν迁小AgNO3HNO3AgNO3AgNO3NO3-Ag+扩散平衡时,形阳离子过剩阳离子不足成稳定电位差a1

6、生液接电位极小，一般可以忽略。四.可逆电极和可逆电池：可逆电极的要求：1.电极反应可逆：电极反应在其平衡电位下进行时（or一个很小的电流以相反的方向通过电极时）,会发生可逆反应。例：Fe3++eFe2+I2+2e2I-Ce4++eCe3+2.电极反应迅速。注：由两个可逆电极构成的电池为可逆电池。<1>金属电极：金属丝插入该金属离子的溶液中，用于测金属离子例：Ag+电极Ag│Ag+Ag++eAgor五.电极类型：1.指示电极：电极电位随溶液中离子活度改变而变化的电极。可以反映溶液中离子活度大小的电极。<2>金属—金属难溶盐电极：例：Ag-AgCl电极

7、，涂有AgCl的Ag丝插入Cl-液中。电极反应为:AgCl+eAg+Cl-or<3>惰性电极：例：铂电极，φ取决于氧化态与还原态的活度（浓度）比。Fe3++eFe2+or<4>膜电极：φ由离子交换和离子扩散引起。例：测pH值的玻璃电极，离子选择性电极等。指示电极的要求(1)φ与a符合Nernst方程(2)响应快，重现性(3)简单，便于使用2.参比电极：电极电位不受溶液组成而变化,本身电位恒定。<1>饱和甘汞电极：Hg│Hg2Cl2(s),KCl(饱和)φ=0.2415–6.61×10-4(t-25)–1.75×10-6(t-25)2最后项一般可忽略

8、。使用注意事项：图Hg22+由甘汞溶解而来Hg2Cl2Hg22++2Cl-在Hg2Cl2饱和溶液中<2>Ag-AgCl电极