第一节 电化学分析法概述知识介绍.ppt

第二章 电化学分析法;第一节 电化学分析法概述 1.1 电化学分析的定义及分类;二、电化学分析的分类 1) 第一类是以活度（浓度）与电学参数的直接函数关系为基础的方法； 2) 第二类是以电学参数的变化指示滴定终点的滴定分析方法； 3) 第三类是通过电流把试样中的测定组分转化为固相（金属或其氧化物），再以称量或滴定的方式测定的方法。 ;1.2 电化学分析的特点;(6)应用广泛.传统电化学分析：无机离子的分析；测定有机化合物也日益广泛；有机电化学分析；药物分析；电化学分析在药物分析中也有较多应用。 活体分析。从而在医学、 生理上有较为广泛的应用． (7)所需试样的量较少，适用于进行微量操作． (8)电化学分析法还可用于各种化学平衡常数的测定以及化学反应机理和历程的研究．;2.电分析方法体系的发展与完善 电分析成为独立方法分支的标志是上述三大定量关系的建立． 　 50 年代，极谱法灵敏度，和电位法pH测定，传导过程没有很好解决．;3.近代电分析方法 固体电子线路出现，从仪器上开始突破，克服充电电流的问题，1952年 G．C．Barker提出方波极谱．1966年S．Frant和 J．Ross提出单晶（LaF3）作为F— 选择电极，“膜电位”理论建立完善．其它分析方法，催化波和溶出法等的发展，主要从提高灵敏度方面作出贡献． ;4 . 现代电分析方法 时间和空间上体现“快”，“小” 与“大” ． (1)化学修饰电极 (2)生物电化学传感器 (3)光谱一电化学方法 (4)超微电极 (5)另一个重要内容是微型计算机的应用，使电分析方法产生飞跃．;二、电化学分析展望 （1）袖珍微型化 　 仪器袖珍化，电极微型化． （2）生命过程的模拟研究 　　 生命过程的氧化还原反应类似电极上的氧化还原，用电极膜上反应模拟生命过程，可深化认识生命过程． （3）活体现场检测（无损伤分析 ）．;1.4 电化学分析的学习方法;第二节 电化学电池;原电池（galvanic cell）：能自发地将化学能转化为电能（见图）；;电解池（electrolytic cell）： 需要消耗外部电源提供的电能，使电池内部发生 化学反应（见图）。; 当实验条件改变时，原电池和电解池能互相转化。 组成化学电池的必要条件： 1）两支称为电极的导体； 2）浸在适当的电解质溶液中。; 化学电池有可逆与不可逆之分。若将电池与外电源相连（两者正极与正极、负极与负极相连），当电池电动势比外电源电动势大时，电池中发生化学反应而放电，此时化学反应能变成电能，电池为自发电池（原电池）；相反，当外加电源电动势大于电池电动势时，电池就接收外加电能而充电，电池中的化学反应可以逆向进行，电池就成为电解电池。下面以铅蓄电池为例。;例如铅蓄电池： 放电时：正极反应 PbO2＋SO42-+4H+＋2e=PbSO4＋2H2O 负极反应 Pb＋SO42-=PbSO4＋2e 总 反 应 Pb＋4H+＋2SO42-＋PbO2=2PbSO4＋2H2O 充电时：正极反应 PbSO4＋2H2O=PbO2＋SO42-＋4H+＋2e 负极反应 PbSO4＋2e=Pb＋SO42- 总 反 应 2PbSO4＋2H2O=Pb＋4H+＋2SO42-＋PbO2; 为使电池的描述简化，电池通常可按规定以图解表示，如上述铜锌电池可表示成： （-）Zn|ZnSO4（xmol/L）|| CuSO4（ymol/L） | Cu（+） 其规定为： 1）阳极及其有关的溶液都写在左边； 2）电极的两相界面和不相混的两种溶液，用一条竖线表 示，如第一条竖线表示锌电极和ZnSO4溶液两相界面；第二条竖线为铜电极和CuSO4溶液两相界面； 3）当两种电解质之间通过盐桥连接起来，消除了液接电位，则用两条竖线“||”表示，如阴极电解质和盐桥之间，以及盐桥与阳极电解质之间的界面。;4）气体的电极反应要用惰性材料（如铂、金等）作电极，以传导电流； 5）电池中的溶液应注明浓度（活度）；如有气体应注明压力、温度等，如： Zn | Zn2+（0.1mol/L）|| H+（1 mol/L）| H2（101 325Pa），Pt 电池的电动势： E电池= ?正极－?负极= ?右－ ?左 当E电池＞0， 表示体系对环境做功，电池能自发进行，为自发电池 ； E电池＜0， 表示环境对体系做功，电池不能自发进行，应为电解池。;第三节 电极