第5章 电化学分析法ppt课件.ppt

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1、第5章电化学分析法1主要内容5.1电化学分析法的分类及特点5.2电位分析法化学电池与电极电位金属基电极和离子交换性电极离子选择性电极的性能参数直接电位法与电位滴定法应用25.1电化学分析法的分类及特点电分析法是以测量某一化学体系或试样的电响应为基础建立起来的一类分析方法。它把测定对象构成一个电化学体系，如化学电池的组成部分，通过测量电池的某些物理量，如电位、电流、电导、电量等，求得物质的含量或测定某些电化学性质。35.1.1电化学分析法的分类按测量的电化学参数分类:(1)电导分析法：测量溶液的电导值；(2)电位分析法：用指示电极和参比电极与

2、试液溶液组成化学电池，测量电池的电动势；(3)电解(电重量)分析法：外加电源电解试液，测量电解过程电极上析出物重量；(4)库仑分析法：测量电解过程中的消耗的电量;(5)伏安分析和极谱分析：以电解过程中所得的电流—电压曲线为基础来进行分析的方法45.1.2电化学分析方法的特点（1）直接得到电信号，易于自动化和进行连续分析（2）易于设计成专用的、小型的装置（3）不仅能作成分分析，也可用于结构分析5能斯特WaltherHermannNernst,1864-1941年6能斯特和家人在一起科学家们在讨论问题75.2电位分析法85.2电位分析法化学电

3、池与电极电位金属基电极和离子交换性电极离子选择性电极的性能参数直接电位法与电位滴定法应用95.2.1概述电极电位与电极活性物质的活度之间的关系可以用Nernst方程式来表示：定义：利用电极电位与浓度的关系测定物质含量的电化学分析法称为电位分析法。电极电位的测量需要构成一个化学电池，该电池有两个电极，一个是指示电极，一个是参比电极。10几个概念指示电极：在电位分析中，电极电位随被测电活物质活度变化的电极参比电极：电极电位与被测物无关的、电位比较稳定的、提供测量电位参考的电极直接电位法：选用适当的指示电极浸入被测试液，测量其相对一个参比电极的电

4、位。根据测出的电位，直接求出被测物质的浓度的方法。电位滴定法：向试液中滴加能与被测物质发生反应的已知浓度的试剂，观察滴定过程中指示电极电位的变化，以确定滴定的终点。根据所需滴定试剂的量，可计算出被测物的含量的方法。11化学电池：是化学能与电能互相转换的装置原电池：能自发地将化学能转变成电能的装置电解电池：需要从外部电源提供电能迫使电流通过，使电池内部发生电极反应的装置5.2.2化学电池12原电池电解池铜－锌化学电池装置135.2.3电极电位金属棒插入其盐溶液中，在金属与溶液界面建立起“双电层”，引起位差，即为电极电位。规定氢电极，在任何温度

5、下的电位为零。标准氢电极14金属基电极是以金属为基体，它们共同特点是电极上有电子交换反应，即有氧化还原反应的存在。可以分为以下四种：(1)第一类电极（活性金属电极）(2)第二类电极（金属

6、难溶盐电极）(3)第三类电极(4)零类电极（惰性金属电极）5.2.4金属基电极15(1)一类电极指金属与该金属离子溶液组成的体系，其电极电位决定于金属离子的活度。Mn++ne-=M这类电极主要有Ag，Cu、Zn、Cd、Pb等及其离子。5.2.4金属基电极16(2)第二类电极系指金属及其难溶盐（或络离子）所组成的电极体系。它能间接反映与该金属离子生成难溶盐（

7、或络离子）的阴离子的活度。这类电极主要有AgX及银络离子，EDTA络离子，汞化合物等。甘汞电极属此类。17(3)   第三类电极是指金属与两种具有相同阴离子的难溶盐或难离解的络离子，再与含有第二种难溶盐（或难离解的配合物）的阳离子组成的电极体系，典型例子是草酸盐：Ag2C2O4，CaC2O4Ca2+︱Ag18(4)零类电极由一种惰性金属（如Pt）和同处于溶液中的物质的氧化态和还原态所组成的电极，表示为Pt/氧化态，还原态。如Pt/Fe3+，Fe2+，其电极反应为：Fe3++e=Fe2+195.2.5离子选择电极离子选择性电极是一种电化学传感

8、器，敏感膜是其主要组成部分。其敏感膜具有一定的膜电位，膜电位的大小就可指示出溶液中某种离子的活度，从而可用来测定这种离子。膜电位是膜内扩散电位和膜与电解质溶液形成的内外界面的界面电位的代数和。20玻璃膜电极最早也是最广泛被应用的膜电极就是pH玻璃电极。它是电位法测定溶液pH的指示电极。玻璃电极的构造如图（玻璃电极），下端部是由特殊成分的玻璃吹制而成球状薄膜。膜的厚度为0·1mm。玻璃管内装一定pH值（PH=7）的缓冲溶液和插入Ag／AgCl电极作为内参比电极。215.2.6离子选择性电极的性能参数（－）Nernst响应、线性范围、检测下限以

9、离子选择电极的电位对响应离子活度的对数作图，所得曲线称为校准曲线。若这种响应变化服从于Nernst方程，则称它为Nernst响应。此校准曲线的直线部分所对应的离子活度范围称为离子