电位分析法和永停滴定法课件.ppt

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1、第10章电位法及永停滴定法10.1概述电化学分析法（electrochemicalanalysis）：应用电化学原理和技术对物质进行分析的方法特点：较好的灵敏度、准确度与重复性设备简单、操作方便、应用范围广和便于推广直接电位法电位滴定法电位法电重量分析法伏安法电导法分类库仑法库伦滴定法极谱法溶出法电流滴定法直接电导分析法电导滴定法10.2电位法基础化学电池（chemicalcell）：一种电化学反应器，通常由两个电极和电解质溶液组成，电化学反应是发生在电极与电解质溶液界面间的氧化还原反应实质：化学能与电能之间相互转换的装置10.2.1化学电池和电池电动势

2、化学电池电池组成条件电极之间以导线相连电解质溶液之间保持接触，使离子从一方迁移到另一方发生电极反应，或电极上发生电子转移电池反应过程在导线中电子定向移动产生电流在溶液中，既有离子的定向移动，又有电流流动在电极表面发生氧化还原反应无液接界电池有液接界电池原电池电解池分类根据电解质溶液的接触方式不同，可分为：无液接界电池：两个电极插在同一种溶液中有液接界电池：两个电极分别插在两种组成不同、但能相互连通的溶液中用某种多孔物质隔膜将两种溶液隔开用一盐桥装置将两种溶液连接起来目的：阻止两种溶液混合，又为通电时的离子迁移提供必要的通道无液接界电池与有液接界电池无液接

3、界电池带盐桥的有液接界电池根据电极反应是否自发进行，可分为：原电池与电解池原电池电解池原电池与电解池flash原电池（galvaniccell）：电极反应自发进行，化学能→电能(-)ZnZnSO4(1mol/L)CuSO4(1mol/L)Cu(+)负极（氧化反应，阳极）：Zn⇌Zn2++2e-正极（还原反应，阴极）：Cu2++2e-⇌Cu电池反应：Zn+Cu2+⇌Zn2++Cu电解池（electrolyticcell）：电极反应不能自发进行，需在两个电极上施加一定的外电压，电极反应才能进行，电能→化学能原电池和电解池可以相互转换书写电池表达式的规

4、则：(-)ZnZnSO4(1mol/L)CuSO4(1mol/L)Cu(+)发生氧化反应的电极写在左边，发生还原反应的电极写在右边以符号“

5、”表示不同物相之间的接界，同一相中的不同物质之间用“,”隔开。两种溶液通过盐桥连接，用“‖”表示电解质溶液位于两电极之间，应注明活度（浓度）。如为气体，应注明压力和温度参与电极反应的气体或溶液不能直接作为电极，要用惰性材料（如Pt、C等）作为电极，以传导电流电池电动势（electromotiveforce）：E电池=φ(+)–φ(-)若E>0，则该电池为原电池若E<0，则该电池为电解池电池电动势根据电极反应的

6、性质来区分阳极和阴极：发生氧化反应的为阳极，发生还原反应的为阴极根据电极电位的正负来区分正极和负极：电位高的为正极，电位低的为负极电池电动势的符号取决于电流的方向结论金属晶体是由排列在晶格点阵上的金属正离子和在其间流动的自由电子组成当把金属插入该金属盐的溶液中时，一方面，金属表面的正离子受极性水分子的作用，有离开金属进入溶液中的倾向；另一方面，溶液中的金属离子与金属晶体碰撞，受自由电子的作用，有离子和极性分子沉积到金属表面上的倾向这两种倾向引起电荷在相界面上的转移，都会破坏原来两相的电中性10.2.2相界电位和液接电位相界电位化学双电层由电荷转移造成金属

7、与溶液中多余的正、负电荷分别集中分布在相界面的两边，形成了化学双电层（chemicaldoublelayer）化学双电层的形成抑制了电荷继续转移的倾向，达到平衡时，在相界面两边产生一个稳定的电位差，称为相界电位（phaseboundarypotential），即溶液中的金属电极电位（electrodepotential）金属越活泼，溶液中该金属离子的浓度越低，金属正离子进入溶液的倾向越大，电极的还原性越强，电极电位越负；反之，电极的氧化性越强，电极电位越正flash两种组成不同，或组成相同浓度不同的电解质溶液接触界面两边存在的电位差，称为液体接界电位（l

8、iquidjunctionpotential），简称液接电位产生原因：离子在溶液中扩散速率的差异。影响电池电动势的准确测定，必须设法消除消除方法：在两溶液间连接一个内充高浓度KCl（或NH4Cl、KNO3等）溶液的盐桥（saltbridge）由于KCl的浓度比较高，这样在两溶液接触的界面上形成的液接电位主要是由KCl扩散引起的。而K+与Cl-的迁移速率相近，故产生的液接电位很小（1~2mV）。且两端液接电位的方向相反，互相抵消，其对电位测量的影响可忽略不计flash液接电位10.2.3电极的分类分类按反应机理分类按电极功能分类金属基电极膜电极指示电极参比

9、电极金属基电极（metallicelectrode）：基于电子交换按反应机理分类