电化学分析法.ppt

文档介绍：第六章
电化学分析法
第一节概述
第二节溶液pH测定法
第三节电位滴定法
第四节永停滴定法
第五节电导分析法
2017/8/5
第一节概述
2017/8/5
什么是电化学分析
应用电化学的基本原理和实验技术,依据物质电化学性质及其变化规律来测定物质组成及含量的分析方法。
电化学分析法的3种类型
(1)通过试液的浓度在特定实验条件下与化学电池某一参数之间的关系求得分析结果的方法,如电位法、库伦分析法、电导分析法、伏安法和极谱分析法。
(2)利用电参数的变化来指示容量分析终点的方法,如电导滴定、电位滴定、电流滴定;
(3)电重量分析法,也称为电解分析法。
一、电化学分析法的定义与分类
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电极电位的产生:
金属和溶液化学势不同--电子转移—金属与溶液荷不同电荷—双电层—电位差—产生电极电位。
绝对电极电位无法得到,因此只能以一共同参比电极构成原电池,测定该电池电动势。常用的为标准氢电极。
二、化学电池与电极电位
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与离子活度之间的关系
对于电极半反应:
M + ne- = Mn+
有:Mn+/M= θMn+/M+ Mn+ ,θ为标准电极电位R、
V、F为常数,Mn+ 为离子活度,在浓度很小时,可用
浓度代替。将常用对数代替自然对数,T为25摄氏度时:
Mn+/M= θMn+/M + lgMn+
能斯特方程
由于单支电极电位无法测定,必须加一支电极电位恒定的参比电极,组成工作电池,通过其电动势测定来确定单支电极的电极电位。
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电极电位的测定
工作电池:(-)M│M+ ││参比电极(+)
E= (+)-
(-)
E=(参比)-Mn+/M= (参比)- θMn+/M - lgMn+
测定E,求得Mn+ 即为直接电位法。
通过滴定,观察Mn+变化,当滴定终点 Mn+突变,则E也
发生突越,即可确定终点,通过滴定液消耗体积,计算Mn+
为电位滴定法。
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所谓电化学电池中的电极系统,是指电分析化学实验中通常用到的二个电极的测试体系。
参比电极: 甘汞电极、银-氯化银电极,
电位不受试液组成的影响,具有恒定数值。
工作电极: 又称指示电极(金属基电极、PH玻璃电极、离子选择性电极) 电位随着待测离子浓度的变化而变化。
三、电化学电池中的电极系统
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示意图
参比电极
对参比电极的要求要有“三性”
(1)可逆性有电流流过时,反转变号时,电位基本上保持不变。
(2)重现性溶液的浓度和温度改变时,按Nernst 响应,无滞后现象。
(3)稳定性测量中电位保持恒定、并具有长的使用寿命。例: 甘汞电极(SCE),银-氯化银电极等。
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甘汞电极
外形图
示意图
参比电极
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甘汞电极由金属汞和甘汞及氯化钾溶液所组成。
电极表示式为: Hg | Hg2Cl2 (s), KCl
电极反应: 2Hg + 2Cl-=Hg2Cl2 +2e
电极表示式为: Hg | Hg2Cl2 (s), KCl
特点:
制作简单、应用广泛;
b) 使用温度较低(<80oC)且受温度影响较大(当T从20oC~25oC时,~2444V, E= V);
c) 当温度改变时,电极电位平衡时间较长;
参比电极
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