第9章 电位分析法ppt课件.ppt

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1、第9章电位分析法及离子选择性电极PotentiometryandIonSelectiveElectrade仪器分析方法分类（根据所用标准溶液）1、什么是仪器分析？基于物质的物理性质和物理化学性质而建立起来的分析方法。2.仪器分析与化学定量分析关系是什么？（1）化学分析是基础，仪器分析是发展方向（2）两者互补，不能相互取代。化学分析测定常量，仪器分析测定微量（1%临界）和复杂体系（3）分析化学包含化学分析和仪器分析3.为什么仪器分析测微量，化学分析测常量？仪器分析误差大，测定常量测不准；化学分析测微量，消耗标准溶液少（不到1滴）检测不出来4.仪器分析有哪些特点？灵

2、敏度高、选择性高、误差较大、操作简便、样品用量少、价格高5.仪器分析测定一般过程是什么？待测试样x——转换器——电信号——测定电信号求出被测物质含量。仪器分析9.1电分析概述9.2电化学电池9.3电极电位及能斯特方程9.4基本原理及实验装置9.5常用电极9.6实验方法一、电化学分析(electrochemicalanalysis)根据物质在溶液中的电化学性质及其变化来进行分析的方法称电化学分析。它是以溶液电导、电位、电流和电量等电化学参数与被测物质含量之间的关系作为计量基础。电化学分析方法主要有下面几类：1.电导分析法：测定电阻参量2.电位分析法：测定电压参量3.

3、电解分析法：测定电量参量4.库仑分析法：测定电流-时间参量5.极谱法和伏安：测定电压-电流参量9-1电分析概述1)  分析检测限低；2)  元素形态分析：如Ce(III)及Ce(IV)分析3)  产生电信号，可直接测定。仪器简单、便宜；4) 多数情况可以得到化合物的活度而不只是浓度，如在生理学研究中，Ca2+或K+的活度大小比其浓度大小更有意义；5) 可得到许多有用的信息：界面电荷转移的化学计量学和速率；传质速率；吸附或化学吸附特性；化学反应的速率常数和平衡常数测定等；6)都是建立在一种电化学反应装置上进行的。二、电分析方法特点原电池化学能电能（﹣）负极（﹢）正极

4、半电池反应半电池反应ZnZn2++2eAg++eAg氧化反应阳极还原反应阴极电池反应Zn+2Ag+Zn2++2Ag9-2电化学电池电解池化学能电能（﹣）负极（﹢）正极半电池反应半电池反应Zn2++2eZnAgAg++e还原反应阴极氧化反应阳极电解池反应Zn+2Ag+Zn2++2Ag原电池两者关系化学能电能(△G)P.T=-nEF电解池（﹣）负极（﹢）正极（﹣）负极（﹢）正极半电池反应半电池反应ZnZn2++2eAg++eAg氧化反应阳极还原反应阴极Zn2++2eZnAgAg++e还原反应阴极氧化反应阳极电池总反应Zn+2Ag+Zn2++2Ag原电池表示法(-)Zn

5、lZn2+(aZn2+mol/L)lAg+(aAg+mol/L)lAg(+)阳(氧化)阴(还原)电极电位液接界电位电极电位(L-S)(L-L)(L-S)(25℃,a=1mol/L)阳极=-0.763Vj=0阴极=0.799VE=阴极阳极+j=0.799-(-0.763)+0=1.562V计算E得正值，原电池(自发电池)计算E得负值，电解池。要点半电池不能单独进行反应有液接界的电池，没有液接界的电池阴极阳极，正极负极电池电动势的计算，自发电池的判别电池的可逆性半电池ZnlZn2+Zn=Zn2++2e放出Zn→Zn2++2e倾向∨多余eZn2++2e→Z

6、n倾向e-+9-3电极电位与能斯特方程式电极电位来源eZn2+Zn2+Zn-+-+-+（1–8nm)ZnZnZn2+1.一个孤立电极的电极电位值无法测量的2.用相对数值来表示一个电极的电极电位值3.使用标准氢电极（S.H.E）作为测量标准Pt,H2(p=101325Pa)︱H+(aH+=1mol·L-1)H2=2H++2e任何温度下H2=04.标准电极的条件：电位稳定，重现性好，容易制备.Ag/AgCl,Hg/Hg2Cl2电极电位值电极电位值符号Zn→Zn2++2eAg++e→Ag氧化反应(25℃,1mol/L)还原反应(25℃,1mol/L)E=Zn/Zn2

7、+=-0.673VE=Ag/Ag+=+0.779Vee(H2)(H2)PtPtH+H+Zn→Zn2+Ag+→Ag电池电动势与物质活度的关系自发电池反应AO+BR=AR＋BO⊿G=⊿G0+RT㏑{(aAR·aBO)∕(aAO·aBR)}化学能=电能(V·C=J)-⊿GT.P.=nFE-⊿G0=nFE0E=E0-(RT/nF)㏑{(aAR·aBO)∕(aAO·aBR)}E=0E0=(RT/nF)㏑K平电极电位与物质活度的关系E=阴极-阳极E0=阴极0-阳极0半电池反应AO+ne→AR还原反应cBR→BO+ne氧化反应aE=(c0-a0)-((RT/n

8、F)ln(