第六章电位分析法12-3-4.pptVIP

第六章 电位法和永停滴定法 第一节 电化学分析概述 1．电化学分析：根据被测溶液所呈现的电化学性质 及其变化而建立的分析方法 2．分类：根据所测电池的物理量性质不同分为 （1）电导分析法：测量电导值； （2）电解分析法：测量电解过程电极上析出物重量； （3）电位分析法(直接电位法，电位滴定法)：测量电动势； （4）库仑分析法：测量电解过程中的电量； （5）极谱分析法：使用滴汞电极时的伏安分析。 （6）伏安分析法：测量电流与电位变化曲线； 依据应用方式不同可分为：直接法和间接法。 电位分析法：利用电极电位与化学电池电解质溶液中某种组分浓度的对应关系而实现定量测量的电化学分析法 电位滴定: 用电位测量装置指示滴定分析过程中被测组分的浓度变化，通过记录或绘制滴定曲线来确定滴定终点的分析方法。 3．特点： （1）准确度高，重现性和稳定性好 （2）灵敏度高，被测物最低可达10-12 mol/L （3）选择性好（排除干扰） （4）应用广泛（常量、微量和痕量分析） （5）仪器设备简单，易于实现自动化 第二节 电位法基本原理 一、几个概念 二、化学电池 三、可逆电极和可逆电池 四、指示电极和参比电极 五、电极电位的测量 一、几个概念 1．相界电位：两个不同物相接触界面上的电位差。 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。 3．金属的电极电位：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。 4．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。 二、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 （一）分类： 1．原电池：将化学能转化为电能的装置（自发进行） 应用：直接电位法，电位滴定法 2．电解池：将电能转化为化学能的装置（非自发进行） 应用：永停滴定法 （二）电池表示形式与电池电极反应 1．表示形式： 1）溶液注明活度 2）用︱表示电池组成的每个接界面 3）用‖表示盐桥，表明具有两个接界面 4）发生氧化反应的一极写在左 发生还原反应的一极写在右 Daniel 电池——铜锌电池结构 2．原电池： (-) Zn ︱Zn2+(1mol/L)‖ Cu2+(1mol/L)︱Cu (+) 盐桥的组成和特点： 高浓度电解质溶液 正负离子迁移速度差不多 *盐桥的作用： 1）防止两种电解质溶液 混和，消除液接电位， 确保准确测定 2）提供离子迁移通道 （传递电子） 3．电解池： （阳）Cu ︱Cu2+(1mol/L)‖ Zn2+(1mol/L)︱Zn （阴） 三、可逆电极和可逆电池 可逆电极：无限小电流通过时，电极反应可逆 可逆电池：由两个可逆电极组成 四、指示电极和参比电极 （一）指示电极：电极电位随电解质溶液的浓度或活度 变化而改变的电极（φ与C有关） （二）参比电极：电极电位不受溶剂组成影响，其值维 持不变（φ与C无关） （一）指示电极 1．金属-金属离子电极： 应用：测定金属离子 例：Ag︱Ag+ Ag+ + e → Ag 2．金属-金属难溶盐电极： 应用：测定阴离子 例：Ag︱AgCl︱Cl- AgCl + e → Ag + Cl- 3．惰性电极： 应用：测定氧化型、还原型浓度或比值 例：Pt︱Fe3+ (aFe3+)，Fe2+ (aFe2+) Fe3+ + e → Fe2+ 4．膜电极： 应用：测定某种特定离子 例：玻璃电极、各种离子选择性电极 特点（区别以上三种）： 1）无电子转移，靠离子扩散和离子交换产生膜电位 2）对特定离子具有响应，选择性好 ** 对指示电极的要求： 电极电位与待测离子浓度或活度关系符合Nernst方程 （二）参比电极(swf) 1．标准氢电极（SHE）： 电极反应 2H+ + 2e → H2 基准，电位值为零(任何温度)。 但是标准氢电极制作麻烦，氢气净化，压力控制等难于满足要求，而且铂黑容易中毒。因此直接用SHE作参比很不方便，实际常用参比电极是甘汞电极和银-氯化银电极。 2．甘汞电极：Hg和甘汞糊，及一定浓度KCl溶液 电极表示式 Hg︱Hg2Cl2 (s)︱KCl (x mol/