第八章 电位分析法 课件.pptVIP

第八章 电位分析法 8-1 概述 8-2 参比电极 8-3 指示电极及电位测定法 8-4 电位滴定法 8-5 电位分析法计算示例 8-1 概 述 8-2 参比电极 一、氢电极： 半电池：Pt | H2 | H+ 二、甘汞电极： 半电池： Hg，Hg2Cl2（s) | KCl 半电池： Ag，AgCl（S）| KCl 二、金属-金属难溶盐电极 例：甘汞电极 Hg，Hg2Cl2（s） | KCl 银-氯化银电极 Ag，AgCl（S）| KCl 三、惰性金属电极 四、离子选择性电极 （一）玻璃电极： 1.电极结构： 2.测定机理 （1）玻璃电极的活化： 玻璃电极在使用前必须在水中浸泡24小时。 ②电极浸泡后的玻璃膜： （2）玻璃膜电位： （3）玻璃电极的电位： （4）不对称电位?不对称 3.溶液pH的测定?直接法 * * * * * 电分析化学主要是应用电化学的基本原理和技术，依据物质的电化学性质来测定物质组成及含量。 什么是电分析化学 ? 例： 参比电极（?恒定） 指示电极 (－)M︱Mn+（x mol/L）‖参比电极（+） 电池电动势 E=?参比― ?指示 一定温度下是常数 电分析化学法类别： 电位分析法、库仑分析法、电解分析法、 电导分析法、极谱分析法。 电位分析法 电位测定法：由 E → 电位滴定法：通过测定E 的变化来确定滴定终点。 参比电极—— P200 当温度一定 时，在测量过程中，其 电极电位已知且恒定的 电极。 电极反应： 2H+ + 2e H2 ⑵非标准状况： 电极电位 ⑴标准状况： 100KPa，25℃ [H+]=1.0mol/L 电极反应： Hg2Cl2 + 2e 2Hg+2Cl- 电极电位： 注： KCl浓度 三、银-氯化银电极 电极反应： AgCl + e Ag+Cl- 电极电位： 由KCl浓度决定 8-3指示电极及电位测定法 指示电极：P202 温度一定时，在测量 过程中其电极电位随溶液 中待测离子活度的改变而 变化的电极。 一、金属—金属离子电极 以银电极为例： 半电池： Ag | Ag+ 电极反应： Ag+ + e Ag 电极电位： 应用： 测?Ag+ 有?Ag+变化的滴定：沉淀滴定、配位滴定 该类电极常用作参比电极 例： Pt | Fe3+, Fe2+ 电极反应： Fe3+ + e Fe2+ 电极电位： 电极本身不参与反应，只是起传递电子的作用 离子选择性电极是利用电极上的薄膜对特定离子产生选择性响应，以此来测量和指示溶液中离子活度。 具体分类见P206。 内参比电极（Ag-AgCl电极） 内部缓冲溶液 玻璃泡, 被测溶液 SiO2 72.2% Na2O 21.4% CaO 6.4% 下半部是 玻璃膜 水 说明：①水合硅胶层的形成过程： Na+Gl-(固）+ H+（溶液） Na+（溶液）+ H+Gl-(固） 干玻璃层 内水合硅胶层 外水合硅胶层 内部缓冲液 外部待测试液 H+ H+ H+ H+ H+ H+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ ?内 ?外 外部试液和电极内参比溶液的H+活度； 、 、 玻璃膜外、内水合硅胶层表面的H+活度； k1 、 k2 则是由玻璃膜外、内表面性质决定的常数。 ?膜 = ?外 - ?内 玻璃膜内、外表面的性质基本相同， 则 ：k1= k2 ， a外′ = a内′ 由于内参比溶液中的H+活度( a内)是固定的,则: ?膜 = K+0.059lg a外 ?膜 = K - 0.059pH试 ①玻璃电极的膜电位与试样溶液中的pH成线性关系。式中K是由玻璃电极本身性质决定的常数； 结论： ②膜电位产生的实质：不是由于电子的得失，而是H+离子在溶液和硅胶层界面间进行迁移的结果。 Ag ， AgCl(s) | H+(0.1mol/L) | 玻璃膜 ?玻璃 = ?AgCl/Ag + ?膜 = ?AgCl/Ag +K - 0.059pH试 讨论： 如果: a外= a内 ，则理论上?膜 = 0, ?膜 = ?外 - ?内 为什么？产生的原因？ 但实际上?膜 ≠0。 ①定义： 当a外= a内 时，按理?膜 = 0,实际上?膜 ≠0，此时的?膜 为