师范大学仪器分析考试重点电解与库仑分析法课件.ppt

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1、电解与库仑分析法1教学内容：1.电解分析的基本原理2.控制电位电解分析、恒电流电解法3.库仑分析基本原理4.控制电位库仑分析、恒电流库仑分析重点：分解电压和析出电位区别、控制电位电解分析、恒电流电解法，库仑分析基本原理难点：分解电压和析出电位区别、法拉第电解定律有关的计算。2教学要求1、理解分解电压和析出电位。2、掌握恒电流和控制电位法的基本原理、实验装置及应用范围。3、掌握库仑滴定法的分析原理，掌握法拉第定律和有关的计算。31.分类电解分析法（电重量法）应用外加电源电解试液，电解后直接称量在电极上析出的被测物质的质量来进行定量分析的方法。库仑分析法根据电解过程

2、中所消耗的电量来求得被测物质的含量的方法。2.特点电解分析法：高含量物质的分析库仑分析法：高含量物质的分析、痕量物质的分析不需要基准物质和标准溶液绝对分析法4一、电解过程1.电解:在电解池的两个电极上,加上一直流电压,当电流流过电极时,发生电极反应,使物质分解.当逐渐增加电压，达到一定值后，电解池中发生了如下反应：1mol/LCuSO4-0.5mol/LH2SO4阴极：Cu2++2e＝Cu阳极：2H2O＝O2+4H++4eAVR第一节电解分析的基本原理52.反电解阴极：O2+4H++4e＝2H2O阳极：Cu＝Cu2++2e反电动势的方向与外加电压相反，阻止电解作

3、用的进行。AVRO2Cu1mol/LCuSO4-0.5mol/LH2SO46二、分解电压与析出电位分解电压：使被电解物质在两极上产生迅速的、连续不断的电极反应时所需的最小的外加电压。对于可逆过程，分解电压在数值上等于它本身所构成的原电池的电动势（反电动势）。Ud=Er当外加电压超过分解电压时，电解在理论上成为可能。U=Ud+iRUiUdAVR1.分解电压Ud72.理论分解电压与实际分解电压B.实际分解电压（D点）：实际开始发生电解反应时的电压，其值大于理论分解电压。C.产生差别的原因：超电位（η）A.理论分解电压（D’点）：根据能斯特方程计算，使电极反应进行,需

4、要提供的最小外加电压。8例：在1mol/LHNO3介质中电解1mol/L硫酸铜溶液,计算其分解电压。解：1)两个电极上的电极反应分别为：阴极：Cu2++2e＝Cu阳极：2H2O＝O2+4H++4e2)两电极上的析出电位（平衡电位）为：3)分解电压为：Ud=ja-jc=1.23-0.34=0.89(V)实际分解电压为1.36V93.电解方程式外加电压：U=Ud+iR=(ja+ha)-(jc-hc)+iR10析出电位：物质在阴极上产生迅速的、连续不断的电极反应而被还原析出时所需的最正(大）的阴极电位，或在阳极上被氧化析出时所需的最负(小）的阳极电位。对于可逆过程，析

5、出电位等于平衡电极电位。4.析出电位jd11例：电解CuSO4溶液阴极：Cu2++2e⇌Cu析出电位:jc=jd，平衡状态jc

6、极电位未达到B物质的析出电位；完全分离：c→10-5c在阴极，析出电位越正，越易还原；在阳极，析出电位越负，越易氧化。15例：0.1mol/LH2SO4介质中，含1.0mol/LCu2+和0.1mol/LAg+，二者能否分别电解而不相互干扰？a)各离子在阴极的析出电位cu=Cu0+0.059/2lgcCu2+=0.35VAg=Ag0+0.059lgcAg+=0.779+0.059lg0.1=0.741Vb)Ag+完全析出时的阴极电位设Ag+完全析出时溶液中Ag+的浓度为10-6mol/Lc)Ag+完全析出时的阴极电位为0.44V,并未达到Cu的析出电位0

7、.35V。即此时Cu不析出，或者说Cu不干扰测定。即两种离子可以分别进行电解分析。因为Ag>cu，故Ag+先于Cu2+析出。阴极电位：c=0.779+0.059lg10-6=0.44V16第二节电解分析方法及其应用恒电流电解分析法控制电位电解分析法电解分析法：应用外加电源电解试液，电解后直接称量在电极上析出的被测物质的质量来进行定量分析的方法。171.恒电流电解分析法在恒定的电流条件下进行电解，通过直接称量电极上析出物质的质量来进行定量分析的方法。阴极：铂丝网阳极：螺旋铂丝（搅拌电解液）保持电流恒定优点：仪器简单，分析速度快，准确度高缺点：选择性差铜合金的

8、标准分析方法182.控制