文档介绍：第二章电化学分析
第一节电化学分析法概述
1. 什么是电化学分析
利用溶液的电化学性质,通过电极把被测物质的浓度转化成一种电学参量而加以测量的方法。
2. 电化学分析法的重要特征
(1)直接通过测定电流、电位、电导、电量等物理量, 在溶液中有电流或无电流流动的情况下,来研究、确定参与反应的化学物质的量。(2)依据测定电参数分别命名各种电化学分析方法:如电位、电导分析法;
(3)依据应用方式不同可分为:
直接法和间接法。
(1)灵敏度、准确度高,选择性好
被测物质的最低量可以达到10-12mol/L数量级。
(2)电化学仪器装置较为简单,操作方便
直接得到电信号,易传递,尤其适合于化工生产中的自动控制和在线分析。
(3)所需试样的量较少,适用于进行微量操作。一般为数毫克或数十毫克,测试过程中样品损失小,电位分析法、极谱分析法等电化学分析法的试液可以重复使用。
(4)应用广泛
传统电化学分析:无机离子的分析;
测定有机化合物也日益广泛;
有机电化学分析;药物分析;
活体分析。在线分析。
电化学分析法还可以用于各种化学
平衡常数的测定及化学反应机理的研究。
电化学分析方法繁多,应注意归纳总结。
共性问题:
溶液的电化学性质;电极性质;基本原理;一般来说,溶液产生的电信号与检测对象的活度有关(Nernst方程);应用均可分为直接法和滴定法(电化学装置作为终点显示装置)。
个性问题:
(1)电位分析:离子选择电极与膜电位
(2)电导分析:电导或电阻
(3)电流滴定:电解产生滴定剂
(4)极谱分析:浓差极化
重点掌握:原理、特点与应用
习惯分类方法(按测量的电学参数分类):
(1)电导分析法:测量电导值;
(2)电位分析法:测量电动势;
(3)电解(电重量)分析法:测量电解过程电极上析出物重量;
(4)库仑分析法:测量电解过程中的电量;
(5)伏安分析:测量电流与电位变化曲线;
(6)极谱分析:使用滴汞电极时的伏安分析。
第二节
化学电池与电极电位
一、化学电池
二、电极电位与测量
三、液接电位与盐桥
四、电极与电极分类
几个基本概念
(1)相界电位:两个不同物质相接触的界面上的电位差.
(2)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,称~。( ZnSO4与盐桥,CuSO4与盐桥)
(3)电极:将金属放入对应的溶液后所组成的系统。
金属电极的电极电位:金属电极插入含该金属的电解质溶液中产生的金属与溶液的相界电位,称~。
Zn → Zn2+ 双电层动态平衡稳定的电位差
(4)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。原电池:将化学能转化为电能的装置(自发进行)
(5)电池电动势:构成化学电池的相互接触的各相界
电位的代数和,称~。 E()=+- -+ L
(一)化学电池的组成和分类
一、化学电池
1、电池的组成:每个电化学电池都含有两个称为电极的导体,这两个电极必须插在适当的电解质溶液中,这是构成电化学电池的两个必要条件.
两个电极可以是相同的或不同的电子导体,它们所接触的电解质可以是相同的或不同的离子导体.
一支电极与它接触的溶液构成一个半电池,两个半电池组成一个电化学电池.
2、分类(电化学分析法):
原电池:自发地将化学能转变成电能;
应用:直接电位法,电位滴定法
电解电池:由外电源提供电能,使电流通过电极,在电极上发生电极反应的装置。应用:伏安分析法
电池工作时,电流必须在电池内部和外部流过,构成回路。
溶液中的电流:正、负离子的移动。
外部电路的电流:电子的移动
一、化学电池