第十章++电解分析与库仑分析.ppt

文档介绍：第十章电解分析与库仑分析法Electrolysis and Coulometry
第十章电解分析与库仑分析法Electrolysis and Coulometry
上一章讨论的是 i = 0 状况
本章讨论的是 i≠0,即电极上发生反应
①电量——
库仑法
②电极上沉积物重量——
电重量法
第十章电解分析与库仑分析法Electrolysis and Coulometry
10 –1 电解基本原理
10 –2 电解分析方法
10 –3 库仑分析法
第十章电解分析与库仑分析法Electrolysis and Coulometry
10-1 电解基本原理
10-2 控制电流条件下的电解法及库仑法
10-3 控制电位条件下的电解法及库仑法
第十章电解分析与库仑分析法 10-1 电解基本原理
1. 电解
借外部电源的作用,实现化学反应向着非自发方向进行
①装置电源 R
+ -
V
Pt 丝“+ ” A Pt 网“- ”
阳极氧化反应阴极还原反应
2H2O→O2↑+4H++4e Cu 2++ 2e → Cu ↓
[Cu2+] = 总反应
[ H+] =1 mol/L 2Cu 2++ 2H2O →O2↑+2 Cu ↓+4H+
第十章电解分析与库仑分析法 10-1 电解基本原理 1. 电解
②外加电压与电解电流曲线关系
i 极限电流
(A) c d
i=U/R


残余电流
a b
U (v)
分解电压
第十章电解分析与库仑分析法 10-1 电解基本原理 1. 电解
③注意
⑴电流流过金属是瞬间的,只要加很小的电压。
电子导电,电流立即流过导体。
电流流过电解池,要通过电极反应来实现,
离子导电,电流受到电极反应速度的制约。
⑵电解过程一开始,就树立了自己的对立面——
反电压。
电解电压越大,反电压也越大。
电解是在不断克服反电压的过程中进行的。
第十章电解分析与库仑分析法 10-1 电解基本原理 1. 电解
③注意
⑶如何理解反电压?
电解时,发生电极反应,少量的Cu 和O2分别在阴极和阳极上析出,此时,原先的铂电极已构成了Cu 电极和O2 电极,组成了自发电池。该电池产生的电动势将阻止电解作用的进行,对电解而言,该电动势称为反电动势,也称反电压。
第十章电解分析与库仑分析法 10-1 电解基本原理 2 三条基本定律
①电解电流与电极反应速度的关系——Faraday (法拉第)电解定律
⑴电解时,电极反应产物的量W(g)与通过的电量Q (C)成正比。
⑵电解电荷为+n的离子时,于电解液中每通入nF的量,析出 1 mol 物质。
W=(Q/F) ·(M/n)
或 W=[(i·t)/F] ·(M/n)
g A s g/mol 电子得失数
96487 C/mol
= A·h/mol
第十章电解分析与库仑分析法 10-1 电解基本原理 2 三条基本定律
②金属电极的电极电位与电极表面溶液中电活性物质活度之间的关系——能斯特方程式
25C时
Cu电极Cu = 0+( /n)lg[Cu2+]
= + ( /n) lg[]= (V)
O2电极O2= 0+() lg[p(O2)]1/2[H+]2
=+ () lg[1]1/2()2= (V)
E =  O2 Cu = - = (V)
电解进行理论分解电压 U理论≥E
实验说明实际分解电压 U实际≥ U理论
为什么?