电解和库仑分析法方案策划.pptVIP

第十五章 电解和库仑分析法; 本章要求 1. 掌握电解和库仑分析法的基本概念 2. 了解控制电位电解分析法、控制电流电解分析法、控制电位库仑分析法、恒电流库仑法的装置及特点;电解分析法：用外加直流电源电解试液，将待测元素定量地沉积在电极上，称量沉积物的重量来确定待测元素含量——电重量法；采用电解方法进行物质分离就是电解分离法。 库仑分析法：建立在电解过程上，通过电化学反应中消耗的电量来测定被测物的含量，又称为电量分析法。 区别： a．电重量法只用来测定高含量物质，库仑法即使在进行痕量分析时仍具有很高的准确度；b．库仑法根据电解过程中消耗的电量，被测物质不一定在电极表面沉积。 共同点： a．二者均不需基准物质和标准溶液，属于绝对分析法；b．依据电解过程的不同，电解分析和库仑分析均相应地分为“控制电流”和“控制电位”两类分析方法。 ;15.1 基本知识;2、极化和过电位 理论分解电压E理分：刚开始发生化学反应时，阳极的平衡电位与阴极的平衡电位之差。 E理分=φ阳(平)- φ阴(平) 平衡电位φ(平)：在可逆状态下的电位，此时I = 0 CuSO4电解：φ分(理) = 1.19-0.31 = 0.88 V 但实际上，当E外 = 0.88 V并未发生化学反应。 E分(实)E分(理)。当两电极上有电流通过时，电极电位偏离平衡电位，该现象叫极化。偏离数值大小叫过电位η。阳极的电极电位变正，阴极的电极电位的绝对值变负，E分变大。;1、控制电位电解分析法 (分离、定量方法) 1) 装置 通常检测阴极。 用三电极系统。;2) 阴极电位的选择 被测物质发生反应而干扰物质不发生反应的电位. MAn+ +ne ? MA，MB不反应，控制?A ? ?B;2、控制电流电解分析法 (电量分析法) 1) 装置：;1、法拉第电解定律 式中m为电解时在电极上发生反应的物质量(g)，M为发生反应物质的原子量，Q为电解时通过的电量(C)；n为电极反应中的电子转移数；I为电解时的电流强度(A)；t为电解时间(s)；F=96487为法拉第常数。 注：Q必须全部用于库仑反应? (先决条件：100%电流效率) 1 mol电子的电量为96487库仑。;2、控制电位库仑分析法 库仑法：主要测金属，阴极反应。 1）装置：;2）电量测定 电流效率100%，测量i?0时的电量Q ①重量库仑计 此类库仑计的测量原理是依据电解时在阴极上析出的金属重量，从而计算出通过电解池的电量。 例如银库仑计：一个铂坩埚作阴极，由纯银棒作阳极。铂坩埚及陶瓷管中装有1~2 mol/L AgNO3溶液。电解结束后，称出铂坩埚所增加的重量，根据此量可计算出电解过程中所消耗的电量。 特点：准确度较高，但分析速度慢，每次测量都需清洗、烘干、称量等 ;②电子积分仪 (不用库仑计) ;④ 气体库仑计 常用的气体库仑计有氢氧库仑计。 由一支刻度管用橡皮管与电解管相接组成。电解管中焊接两片铂电极,管外装有恒温水套。常用的电解液是0.5mol/L硫酸钾和硫酸钠。通过电流时在阳极上析出O2，在阴极上析出H2。电解前后刻度管中液面之差就是析出的氢氧气体的总体积。 标准状况下，设电解最后体积为V;与容量法相同。 不同点：滴定剂由电解产生终点可用不同方法。和普通的容量分析法相比，操作简便，特别适用于某些易挥发和不稳定的滴定剂（如卤素、Ti、Cu等），并具有较高的准确度和精密度。由于库仑滴定法既可测定电解时在电极上不能全部定量反应的物质，又可测定在电极上不起反应的非电活性物质，因此库仑滴定法的应用更为广泛。 缺点：选择性不高。; 本章要求 1. 掌握电解和库仑分析法的基本概念 2. 了解控制电位电解分析法、控制电流电解分析法、控制电位库仑分析法、恒电流库仑法的装置及特点