文档介绍：仪器分析仪器分析第第8 8讲讲电化学分析方法电化学分析方法朱永法清华大学化学系 2017-5-16 2电化学分析电化学分析?电化学基础?电位分析法?电解与库仑分析法?伏安与极谱法?电分析法新进展 2017-5-16 3电化学分析引论电化学分析引论?电分析化学是仪器分析的一个重要分支,它是把电学与化学有机的结合起来并研究它们间相互作用的一门研究科学。?它是通过测量电流、电位、电荷及它们与其他化学参数间的相互作用关系得以实现的。?电化学分析方法是一类重要的仪器分析方法; 如pH 计,离子计,传感器等; 2017-5-16 4电化学方法的信息特点电化学方法的信息特点①化学测量的是元素或化合物的某一种价态,如溶液中 Ce( Ⅲ)和 Ce( Ⅳ)各自含量; ②电化学方法测定的是待测物的活度(a)而不是浓度. 如生理研究中,关心的是 Ca 2+,K +活度而不是浓度,植物对各种金属离子吸收与活度有关; ③能进行价态及形态分析; ④能研究电子传递过程,尤其是生物体内。 2017-5-16 5化学电池化学电池?组成-两组金属/溶液体系?基本分类: ?原电池: 能自发地将化学能变成电能的电池,电极反应是自发进行的; ?电解池: 不能自发地将化学能转变成电能,而需要从外部电源提供能量,使电极反应进行。 2017-5-16 6 原电池正极负极电解池典型的原电池结构典型的原电池结构 2017-5-16 7化学电池中的电子及电荷流动化学电池中的电子及电荷流动化学电池是化学能与电能互相转换的装置: A) 在 Zn 、 Cu 电极及外接导线中,电子作为电荷载体在 Zn 片与 Cu 片间传递 B)在溶液中,导电由阴、阳离子的迁移完成在左半电池中: Zn 2+ →← SO 4 2- 在右半电池中: Cu 2+ →← SO 4 2- 盐桥中: K +→右左← Cl - 2017-5-16 8电极表面电极表面/ /溶液界面溶液界面电极反应电极反应通过氧化还原反应将电子与离子两个通道结合起来: 阳极: 氧化反应阴极:还原反应电池总反应: Zn(s) Zn 2++2e - Cu 2++2e - Cu(s) Zn(s)+Cu 2+ Zn 2++Cu(s) 2017-5-16 9电池的表示电池的表示电池有一定的表示规则, Danill 电池表示为金属/溶液界面盐桥浓度无液界电池) Cu( |) (a CuSO ||) (a ZnSO | )Zn ( 24 14??) Ag( |)饱和 AgCl( (), Cl (), H| 1atm) (pH Pt, 2 ???? 2017-5-16 10电池的表示电池的表示?用符号表示化学电池,习惯将阳极写在左边,阴极写在右边。?两边的垂线表示金属与溶液的相界。此界面尚存在的电位差,称为电极电位?中间的垂线表示不同电解质溶液的界面。该界面上的电位差,称为液体接界电位。它是由于不同离子扩散经过两个溶液界面时的速度不同导致界面两侧阳离子和阴离子分布不均衡而引起的。若两电解质溶液用盐桥连接,则用两条垂线表示,这表示液体接界电位已完全消除