第八章 电分析导论-New.ppt

第八章 电分析化学导论 * * 什么是电化学 力、光、热、电、磁…… 化学反应：氧化还原反应—电子转移 应用：电镀、电解、冶炼、腐蚀与防腐、电池、有机电合成、分析等 溶液中的氧化还原反应 氧化态粒子和还原态粒子之间反应的实质是交换电子，这一过程实现的前提条件是两者必须靠近（根据过渡态理论，形成过渡态），这样电子才能从还原态物质转移到氧化态粒子上去。 思考：可否用一导线将电子从还原态粒子引导氧化态？ 能自发的将本身的化学能变成电能的装置称为原电池 丹尼尔原电池 铜电极（正极）：Cu2+ + 2e Cu　　还原反应(阴极) 锌电极（负极）：Zn Zn2+ + 2e　　 氧化反应(阳极) 总的电池反应： Zn ＋ Cu2+ Zn2+ + Cu （能自发） 为什么电流是从铜电极流向锌电极？ 因为铜电极的电位比锌电极高 这种情况下有没有电流? Cu Zn 可见：电极的电位与电解质有关 金属锌有失去电子形成锌离子的倾向：使得锌表面聚集了电子而携带负电荷，从而锌电极的电位为负值，吸引溶液中的正电荷靠近电极表面，在电极、溶液的界面上形成电位差——Zn电极的电位（电位为负值） Zn (s） Zn2+（aq) + 2e- 以丹尼尔原电池的Zn负极为例 金属Pt Fe3+ + e- ==Fe2+ 怎么测量电极的电位？ 用数字伏特计 伏特计 也就是说Ecell值即待测电极的电极电位值 SHE‖待测电极 Ecell = E右－E左 = E待测－ESHE ＝ E待测 3、SHE的表示方法: Pt ∣ H2(101325Pa)∣H+ (a=1) 具体做法： 1、选择标准氢电极（SHE/NHE）作零点参照系，规定其电位在任何温度下都是0V。 2、将待测电极与SHE组成电池，测量其Ecell。 有些电极的电位值可能不方便采用此法测量，可通过热力学方法求解 DG ＝ -nEF 注意： (1）Pt不参加电极反应，只作为电子导体 （2）H2的分压为1atm，H+活度为1 能不能想办法让电流（电子）倒流？ 电解池 实现某种电化学反应的能量由外电源供给则这种化学电池称为电解池。以铜电极和锌电极为例。 铜电极：　　　　Cu Cu2+ + 2e 氧化反应(阳极) 锌电极：　　　　Zn2+ + 2e Zn 还原反应(阴极) 总的电池反应： Zn2+ ＋ Cu Zn + Cu2+ （不能自发） 电池的图解表示法 Zn ∣ZnSO4(1.0 mol/L)‖CuSO4（1.0 mol/L)∣Cu 丹尼尔原电池为例 IUPAC规定： 左阳右阴：发生氧化反应的一极(阳极)写在左边，发生还原反应的一极（阴极）写在右边。 电池组成的每一个接界面用单竖线“∣”隔开，两种溶液通过盐桥连接，用双竖线“‖”表示。 电解质溶液位于两电极之间，并应注明浓（活）度，用括号（）括起来。如有气体应注明压力、温度，若不注明，默认值为25℃ ，101.325Kpa。 电池的电动势　 Cu∣CuSO4（1.0 mol/L)‖ZnSO4(1.0 mol/L)∣Zn 又如：