第2章电位法技巧.ppt

第2章 电位分析法Potentiometry ;2.1 电分析化学法概述 ; 电分析化学法的特点： （1）准确度高 有的方法可测至10-11 mol·L-1的组分，库仑分析法和电解分析法可用于原子量的测定。 （2）灵敏度高 如离子选择性电极法的检测限可达10-7 mol·L-1，极谱分析法的检测下限甚至可低至10-10～10-12 mol·L-1。 （3）分析速度快 （4）选择性好 （5）所需试样的量较少，适用于进行微量操作 （6）测定与应用范围广 （7）仪器设备较简单，操作方便，易于实现自动化 ;2.1.2 电化学电池;1 原电池 Zn极为负极，发生的是氧化反应，又称它为阳极； Cu极为正极，发生的是还原反应，又称它为阴极。; 2 电解池 ; Zn极为负极，发生的是还原反应； Cu极为正极，发生的是氧化反应。 电解池的总反应为： ; 3 电池的符号和书写方法 (1)．组成电池的物质均以化学符号表示。在详细书写时还应表明物质状态，并注明电池中的溶液浓（活）度。如有气体，则应注明压力、温度，若不注明，系指25℃及101325 Pa（1标准大气压）。 (2)．左边的电极上进行氧化反应，右边的电极上进行还原反应； (3)．电极的两相界面和不相混的两种溶液之间的界面，都用单竖线“∣”表示。当两种溶液通过盐桥连接，则用双竖线“|| ”表示； (4)．电解质位于两电极之间； (5)．气体或均相的电极反应，反应物质本身不能直接作为电极，要用惰性材料（如铂、金和碳等）作电极，以传导电流。 ; 按上述规则，Cu-Zn原电池或电解池可分别表示为： 原电池： Zn│ZnSO4(xmol·l-1) || CuSO4(ymol·l-1)│Cu 电解池： Cu│CuSO4(ymol·l-1) || ZnSO4(xmol·l-1)│ Zn ;2.1.3 电极电位和电池电动势的计算 ; ;实际上,测定的是浓度,在一定条件下,有:;电极电位的计算 例2.1 求Cd|Cd2+(0.01000 M)的电极电位. 已知： Cd2+ + 2e Cd E0 = -0.403 V;例2.2 计算以氯化银饱和的和氯离子活度为1的溶液中银电极的电极电位; 根据能斯特公式：E=0.799+0.059lg[Ag+] 由AgCl的溶度积Ksp(AgCl)求[Ag+]: 带入上式,得 当[Cl-] = 1, Ksp(AgCl)=1.82×10-10 则 E = + 0.222伏; 3 电位的测量及其电池电动势的计算 (1) 电位的测量 以氢电极的电极电位为零，相对于氢电极的电池电动势。 （2）电池电动势的计算 E池 = E右 – E左 ;例2.3: 计算下列电池的理论电动势,并说明该电池 是原电池还是电解池. Zn|Zn2+ (5.0x10-4 M||Fe(CN)64-(2.0x10-2 M), Fe(CN)63-(8.0x10-2 M)|Pt 已知: Fe(CN)63- + e Fe(CN)64- E0 = +0.36 V Zn2+ + 2e Zn E0 = -0.763 V ;解: E电动势=0.396-(-0.867)=+1.263(V) 电池为原电池. ;例 2.4 已知下列电池体系的标准电极电位: Ag2CrO4 + 2e 2 Ag + CrO4 2 - E0 = 0.446 V Ag+ + e Ag E0 = 0.799 V 求Ag2CrO4的溶度积.;解: 当[CrO42-] = 1 时 ;2.2 参比电极与指示电极;????????? 1 对参比电极的要求 （1） 可逆性 有微小的电流经过，电极的方向改变 （2）重现性 ?????????? ① 有能斯特响应，无T、C滞后反应 ② 能建立可靠的制备电 极标准方法，一批或多批，△E，±2mV。 （3） 稳定性 ; 2.??常用参比电极 （1）? 氢电极