文档介绍：常州工程职业技术学院
《仪器分析》教案
电位分析法
基本技能训练仪器基本操作
课程引入(动画)
有色饮料的 pH 值如何测定,如百事可乐?
n pH 试纸无法测定有色溶液的 pH 值。但可以用电位分析法测定其 pH 值。
n 引入电位分析法测定 pH 值的理论依据。
电位分析法理论依据(教师讲解)
n 能斯特方程
将金属片 M 插入含有该金属离子 M n+的溶液中, 此时金属与溶液的接界面上
M n+  +ne  M
将发生电子的转移形成双电层,产生电极电位,其电极半反应为:
n+ 
电极电位ϕ n + 与离子活度的关系,可用能斯特( )方程式表示,
  M  / M  M  Nernst
Θ  RT 
ϕ n + = ϕ n + + ⋅ ln ∂ n +
25℃时,能斯特方程可近似地简化成下式M  / M  M  / M  nF  M 
Θ  0.  0592 
ϕ n + = ϕ+ ⋅ lg ∂ n +
M  / M  M n + / M  n  M 
n 直接电位法的定量依据
用一支电极电位随待测离子活度变化而变化的指示电极和一支电极电位已
知且恒定的参比电极与待测溶液组成工作电池,
E= ϕ( + )  −ϕ( −)  + ϕ( L ) 
00592 
θ n +
E = ϕ−ϕ n + = ϕ− ϕ M  / M  −⋅ lg a  n +
参比 M  / M  参比 n  M 
ϕ
式中的参比在一定温度下是常数,只要测量出电池电动势,就可以求出
待测离子 M n+的活度,这是直接电位法的定量依据。
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电极的分类
n 参比电极
Ø 定义:电极电位不随测定溶液和浓度变化而变化的电极。
Ø 条件:可逆性;重现性;稳定性
Ø 常用参比电极
甘汞电极和银-氯化银电极
Ø 甘汞电极的电极反应与电极电位
-
电极反应:Hg2Cl2 + 2e- = 2Hg + 2 Cl
半电池符号:Hg,Hg2Cl2(固体)|KCL(液体)
电极电位:(25℃)
0.  0592 
0  2  − 0 
ϕ= ϕ Hg  Cl  / Hg  − lg a  Cl  = ϕ Hg  cl  / Hg  − 0.  0592 ⋅ lg a  −
Hg 2 cl 2  / Hg  2  2  2  2  2  Cl 
可见,在一定温度下,甘汞电极的电位取决于 KCl 溶液的浓度,当 Cl -活度一定
时,其电位值是一定的。下表是 25℃时不同浓度 KCl 溶液制得的甘汞电极的电
位值
名称 KCl 溶液浓度/ -1 电极电位/V
饱和甘汞电极(SCE) 饱和溶液
标准甘汞电极(NCE)
-1 甘汞电极
由于 KCl 的溶解度随温度而变化,电极电位与温度有关。因此,只要内充 KCl
溶液度、温度一定,其电位值就保持恒定。
电位分析法最常用的甘汞电极的 KCl 溶液为饱和溶液,因此称为饱和甘汞电
极(SCE)。
Ø 甘汞