仪器分析电化学分析课件.ppt

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1、第七章电位分析法第七章电位分析法§7-1概述1.电化学分析法的定义是应用电化学的基本原理/技术，研究在化学电池内发生的特定现象，利用物质的组成及含量与其电化学性质的关系而建立起来的一类分析方法。2.电化学分析法的分类根据测量的参数不同，分为电位分析法，电导分析法，电解分析法，库仑分析法和极谱分析法等。3.电化学分析法的特点(1)所使用的仪器较简单、小型、价格较便宜。因测量的参数为电信号，传递方便，易实现自动化和连续化；(2)测定快速、简便；(3)某些新方法的灵敏度高，可作痕量或超痕量分析，选择性也较好；(4)不仅可以作组分含量分析，还可以进行价态、形态分析，也可以作为其他领域

2、科学研究的工具。第七章电位分析法§7-1概述4.电位分析法的定义是通过测定电池电动势以求得物质含量的方法。通常在待测试液中插入两支性质不同的电极组成电池，利用电池电动势与试液中离子的活度之间的数量关系测得离子的活度。5.电位分析法的分类它包括直接电位法和电位滴定法第七章电位分析法§7-1概述6.直接电位法的定义是通过测定电池电动势来确定待测离子的活度的方法。例如用玻璃电极测定溶液中αH+，用离子选择性电极测定各种阴离子的活度等。7.电位滴定法的定义是通过测定过程中的电动势变化来确定滴定终点的滴定分析法，可用于酸碱、氧化还原等各类滴定反应终点的确定。此外，电位滴定法还可用来测定

3、电对的条件电极电位，酸碱的离解常数等。第七章电位分析法§7-1概述8.电位分析法的关键(1)电池电动势E与待测离子活度的关系？(2)怎样测定电池电动势E呢？第七章电位分析法§7-1概述第七章电位分析法§7-1概述例1：测银离子活度。首先，组建工作电池：显然，电动势与电极电位有关。那么，电极电位与待测离子活度有关否？有关---能斯特方程。以金属与其盐溶液组成的电极为例说明电极电位的形成金属可看成是由金属离子和自由电子所组成，当金属M插入其盐溶液中时，就发生两个相反的过程：一是金属失去电子生成金属离子而进入溶液，电子留在金属固相中，使金属固相荷负电，而溶液有过多的金属离子而荷正电

4、，这叫金属的溶解压；二是溶液中的金属离子从金属晶格中得到电子变成金属沉积到金属固相上，固相是留有电子空轨道而带正电，而溶液中有过剩的阴离子而带负电，这称金属离子的渗透压。第七章电位分析法§7-1概述第七章电位分析法§7-1概述能斯特方程：银电极的电极电位：显然，银电极的电位随待测银离子活度变化。第七章电位分析法§7-1概述甘汞电极的电位？如果不随待测银离子活度变化，恒为已知定值，则：在一定条件下，R、T、F及n均为已知定值，所以,E∝第七章电位分析法§7-1概述问题（2）怎样测定电池电动势E呢？第一，有盛装待测溶液的容器第二，测电动势的仪表（电压表）第三，有两只电极：第七章电

5、位分析法§7-1概述一支的电位随待测离子活度变化--（指示电极indicatorelectrode）另一支的电位值恒定--（参比电极referenceelectrode）参比电极的电位为何不随待测离子活度变化？(下节讨论§7-2参比电极；§5-3指示电极）第七章电位分析法§7-1概述8、电极电位的形成和表示式电极反应称为半电池反应，半反应通常写成还原反应的形式，即：电极电位表示式为：R为气体常数(8.314J/mol·KF为法拉弟常数96487C/molK为开氏温度当K为298K（25oC）时，方程式简化为第七章电位分析法§7-1概述是电极电位已知且恒定的电极.1.标准氢电极

6、（NHE）定义：是最精确的参比电极，是参比电极的一级标准，它的电位值规定在任何温度下都是零伏。作用：用标准氢电极与另一电极组成电池，测得的电池两极的电位差即是另一电极的电极电位。但是标准氢电极制作麻烦，氢气的净化，压力的控制等难于满足要求，而且铂黑容易中毒。因此直接用NHE作参比很不方便，实际工作中常用的参比电极是甘汞电极和银-氯化银电极。第七章电位分析法§7-2参比电极(referenceelectrode)2.甘汞电极是金属汞和Hg2Cl2及KCl溶液组成的电极（如图）。内玻璃管中封接一根铂丝，铂丝插入纯汞（厚度为0.5-1cm），下置一层甘汞（Hg2Cl2）和汞的糊状物

7、，外玻璃管中装入KCl溶液，即构成甘汞电极。电极下端与待测溶液接触部分是多孔物质或毛细管通道。甘汞电极：Hg,Hg2Cl2（固）

8、KCl第七章电位分析法§7-2参比电极(referenceelectrode)显然，当温度及一定时，甘汞电极的电极电位是个定值。第七章电位分析法§7-2参比电极(referenceelectrode)电极反应：Hg2Cl2+2e-=2Hg+2Cl-半电池符号：Hg，Hg2Cl2（固）KCl电极电位：（25℃）第七章电位分析法§7-2参比电极(referenceelectrod