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第七章电分析化学导论
§7-1 概述
一、定义
电分析化学是仪器分析的一个重要分支
根据物质在溶液中的电化学性质及其变化来测定物质组分含量的方法,称为电分析化学法。
仪器简单,应用广泛,发展迅速的一类方法。
(1)根据待测试液的浓度C与某一电参数之间的关系求得分析结果。
电参数可以是电导、电位、电流、电量等
它包括:电导、电位、极谱、库仑分析法
(2)通过测量某一电参数的突变来指示滴定分析终点的方法,又称电滴定分析法。
包括电导滴定、电位滴定、电流滴定等
(3)通过电极反应,将待测物转变为金属或其它形式的氧化物,然后用重量法测定含量的方法。
包括:电解分析法
二、分类——按其测量方式不同分类
三、特点
准确度高(库仑分析、电解分析有较高的准确性,甚至可测定原子量)
灵敏度高(电位分析的检出限可达10-7 mol. L-1)
仪器设备简单、操作方便、价格便宜
选择性相对较差
(除离子选择性电极和极谱分析)
(除极谱分析法外,一般用作定量分析)
(1)袖珍微型化:仪器袖珍化,电极微型化。
(2)生命过程的模拟研究:生命过程的氧化还原反应类似电极上的氧化还原,用电极膜上反应模拟生命过程,可深化认识生命过程。
(3)活体现场检测:(无损伤分析)。
§ 7-2 化学电池
根据工作方式不同,化学电池分为:
原电池:
电解池:
电导池:研究化学电池中电解质溶液的导电特性,不考虑电化学反应的化学电池
化学能自发地电能
电能外电源化学能
化
学
电
池
原电池:
Zn 极阳极(负极) Zn = Zn2++2e- 氧化反应
Cu 极阴极(正极) Cu2++2e- = Cu 还原反应
电池反应 Zn+Cu2+ = Zn2++Cu
Zn
Cu
e -
一. 原电池
IIIIII
Zn
Cu
电解池:将Zn极与电源的负极相连,Cu极与电源的正极相连,当外加电压略大于原电池电位时,Zn极发生还原反应Zn2++2e- = Zn,Cu极发生氧化反应 Cu = Cu2++2e-
电池反应 Zn2++Cu = Zn+Cu2+
--
+
二. 电解池
在电化学中,不论是原电池,还是电解池:
凡是发生氧化反应的为阳极
凡是发生还原反应的为阴极
电极反应的总反应为电池反应
(正、负极是物理学上的分类,阴阳极是化学上常用的称呼)
原电池与电解池的对比
原电池
电解池
电子流动方向
由负极→正极
由阳极→阴极
电极
名称
负极(电子流出)
正极(电子流入)
阴极(电源负极)
阳极(电源正极)
电极
反应
氧化
反应
还原
反应
还原
反应
氧化
反应