电位法和永停滴定法课件.ppt

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1、第九章电位法及双指示电极电流滴定法第一节电化学分析概述1．电化学分析：根据被测溶液所呈现的电化学性质及其变化而建立的分析方法。2．分类：根据所测电池的电物理量性质不同分为（1）电导分析法（2）电解分析法（3）电位分析法：直接电位法，电位滴定法（4）库仑分析法（5）伏安和极谱分析法3．特点：（1）准确度高，重现性和稳定性好（2）灵敏度高，10-4～10-8mol/L10-10～10-12mol/L（极谱，伏安）（3）选择性好（排除干扰）（4）应用广泛（常量、微量和痕量分析）（5）仪器设备简单，易于实现自动化电位分析法：利用电极电位与化学电池电解质溶液中某种组分浓度的对应关

2、系而实现定量测量的电化学分析法。直接电位法：利用电池电动势与被测组分浓度的函数关系直接测定试样中被测组分活度的电位法。电位滴定法：利用电极电位的突变指示滴定终点的滴定分析方法。双指示电极电流滴定法（永停滴定法）：根据滴定过程中双铂电极的电流变化来确定化学计量点的滴定分析法。第二节电化学基本原理一、化学电池一种电化学反应器，由两个电极插入适当电解质溶液中组成（一）分类：1、原电池：将化学能转化为电能的装置（自发进行）应用：直接电位法，电位滴定法2、电解池：将电能转化为化学能的装置（非自发进行）应用：永停滴定法铜－锌化学电池（Daniel电池）装置原电池电解池（二）电池的表

3、示形式与电池的电极反应1．表示形式：1）溶液注明活度2）用︱表示电池组成的每个接界面3）用‖表示盐桥，表明具有两个接界面4）发生氧化反应的一极写在左发生还原反应的一极写在右原电池：(-)Zn︱Zn2+(1mol/L)‖Cu2+(1mol/L)︱Cu(+)电极反应（-）Zn极Zn–2eZn2+（氧化反应）（+）Cu极Cu2++2eCu（还原反应）电池反应Zn+Cu2+Zn2++Cu（氧化还原反应）电解池：（阳）Cu︱Cu2+(1mol/L)‖Zn2+(1mol/L)︱Zn（阴）电极反应——外加电压（阴极）Zn极Zn2++2eZn（还原反应）（阳极）Cu极Cu-2eCu2+

4、（氧化反应）电池反应Zn2++CuZn+Cu2+（被动氧化还原反应）2、电极称呼及正负电极的关系发生氧化反应的电极称为阳极；发生还原反应的电极称为阴极。电极的正和负是由两电极二者相比较，电位高者为正极，电位低者为负极。注：阳极不一定是正极，负极也不一定是阴极。二、液接电位两个组成或浓度不同的电解质溶液相接触的界面间所存在的微小电位差。液接电位的消除：盐桥盐桥：是“联接”和“隔离”不同电解质的重要装置（1）作用接通电路，消除或减小液接电位。（2）使用条件a.盐桥中电解质不含有被测离子。b.电解质的正负离子的迁移率应该基本相等。c.要保持盐桥内离子浓度的离子强度5～10倍于

5、被测溶液。常用作盐桥的电解质有：KCl，NH4Cl，KNO3等。参比电极：电极电位不受溶剂组成影响，其值维持不变（E与C无关）指示电极：电极电位随电解质溶液的浓度或活度变化而改变的电极（E与C有关）第三节参比电极和指示电极一、参比电极对参比电极的要求：（1）可逆性有电流流过（μA）时，反转变号时，电位基本上保持不变。（2）重现性溶液的浓度和温度改变时，按Nernst响应，无滞后现象。（3）稳定性测量中电位保持恒定、并具有长的使用寿命。例:甘汞电极（SCE），银-氯化银电极等。1．标准氢电极（SHE）：电极反应2H++2e→H22．甘汞电极：Hg和甘汞糊，及一定浓度KCl

6、溶液电极表示式Hg︱Hg2Cl2(s)︱KCl(xmol/L)电极反应Hg2Cl2+2e→2Hg+2Cl-KCl溶液饱和，CCl-一定，电位一定，即SCE。3．银-氯化银电极：电极表示式Ag︱AgCl︱Cl-(xmol/L)电极反应式AgCl+e→Ag+Cl-甘汞电极和银-氯化银电极二、指示电极1．第一类电极：金属-金属离子电极例：Ag︱Ag+Ag++e→Ag应用：测定金属离子主要有Ag，Cu、Zn、Cd、Pb等及其离子。对指示电极的要求：电极电位与待测离子浓度或活度关系符合Nernst方程2．第二类电极：金属-金属难溶盐电极、金属-金属难溶氧化物电极、金属-金属配合物

7、电极例：Ag︱AgCl︱Cl-AgCl+e→Ag+Cl-应用：测定阴离子主要有AgX及银络离子，EDTA络离子，汞化合物等。甘汞电极属此类。3．惰性电极：惰性金属电极Pt，Au等例：Pt︱Fe3+(aFe3+)，Fe2+(aFe2+)Fe3++e→Fe2+应用：测定氧化型、还原型浓度或比值4．膜电极：特点（区别以上三种）：1）无电子转移，靠离子扩散和离子交换产生膜电位2）对特定离子具有响应，选择性好例：玻璃电极；各种离子选择性电极应用：测定某种特定离子三、电极电位的测量可忽略电压降电极电位：一金属棒插入其盐溶液中，在金属与溶液界面建立起“