第4章电分析化学导论.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,前页,后页,目录,返回,仪器分析实验,前页,后页,目录,仪器分析实验,第四章 电分析化学导论,第一节 概 述,1,、电分析化学法,第一节 概 述,利用被测物在溶液中的电化学性质，将浓度的变化转变为各种电信号进行分析的方法。,2,、分类,电导分析法、电位分析法、电解和库仑分析法、极谱分析法,电化学分析法,3,、特点,（见,P,124,表,8-1,）,仪器简单、操作方便、准确度高,(,E,r,0.02%),2025/10/24 周五,第四章 电分析化学导论,第二节 基本概念,一、化学电池,将电能与化学能进行转化的装置。分原电池、电解池,电能,化学能,原电池,电解池,e,-,电极,反应,ZnZn,2+,+2e,-,Cu,2+,+2e,-,Cu,总反应,：,Zn+Cu,2+,Zn,2+,+Cu,ZnSO,4,CuSO,4,阳极,(-),阴极,(+),原电池,Zn,2+,+2e,-,Zn CuCu,2+,+2e,-,Zn,2+,+CuCu,2+,+Zn,CuSO,4,ZnSO,4,阴极,(-),阳极,(+),e,-,电解池,第二节 基本概念,2025/10/24 周五,第四章 电分析化学导论,二、电极的命名,1,阴、阳命名法,阳极,：发生氧化反应的电极。,阴极,：发生还原反应的电极。,2,正、负命名法,正极,：电位高的电极。,负极,：电位低的电极。,故正极和阳极、负极和阴极并不完全对应，,三、电池的表示方法,（,P,126,127,),如：,ZnZnSO,4,(,a,ZnSO,4,)CuSO,4,(,a,CuSO,4,)Cu,第二节 基本概念,2025/10/24 周五,第二节 基本概念,第四章 电分析化学导论,解决方法：,加盐桥。,HCl,0.1mol.L,-1,KCl,（饱和）,H,+,HCl,0.01mol.L,-1,K,+,Cl,-,H,+,=1.2mV,六、电极的极化,当电极中有电流通过时，电极电位偏离平衡电位的现象。,极化类型有两种：浓差极化和电化学极化。,2025/10/24 周五,当电流通过电极时，由于发生电极反应，导致氧化态离子的,c,表面,c,主体,而产生的,极化,。,第四章 电分析化学导论,第二节 基本概念,1,浓差极化,阳极：,c,表面,c,主体,阴极：,c,表面,c,主体,对电极电位的影响：,阳极：,M M,n+,+ne,-,氧化,阴极：,M,n+,+ne,-,M,还原,=+lg M,n+,0.059,n,阳,阴,2025/10/24 周五,第四章 电分析化学导论,第二节 基本概念,当电流通过电极时，由于电极反应迟缓，导致电极电位偏离平衡电位而产生的,极化,。,2,电化学极化,阳极：,内部的负电荷减少,阴极：,内部的负电荷增加,可见，两种极化对电极电位的影响一致：,阳,阴,使,阳极的电解电位升高，阴极的电极电位降低,七、极化对电池的影响及解决方法,1,极化对电池的影响,2025/10/24 周五,第四章 电分析化学导论,第二节 基本概念,对原电池的影响,电动势,E,=,(+),-,(-),=,阴,-,阳,随着 、，电动势,E,将减小。,阳,阴,对电解池的影响,随着 、，,V,分,将增大。,阳,阴,分解电压,V,分,E,=,(+),-,(-),=,阳,-,阴,2,电极极化的解决方法,过电位：,电极的实际电位与平衡电位之差，用“,”,表示。,2025/10/24 周五,的意义：,可直接量化电极极化影响的大小。,浓差极化的减免方法,减小电流密度；,升温；,加强机械搅拌。,电化学极化的减免方法,升温；,改变电极反应物形态；,改变电极材料,(P,130,表,8-3),。,第四章 电分析化学导论,第二节 基本概念,2025/10/24 周五,第三节 电极的分类,一、按组成分类,1,第一类电极,组成：,MM,n+,(,a,M,),n+,电极反应：,M,n+,+,n,e,-,M,电极电位的计算关系：,=+lg M,n+,0.059,n,M,n+,/M,2,第二类电极,组成：,MMA,(,S,),A,n-,(,a,A,),n-,电极电位的计算关系：,=,-,lg A,n-,0.059,n,MA/M,第四章 电分析化学导论,第三节 电极的类型,2025/10/24 周五,第四章 电分析化学导论,3,第三类电极,组成：,MMA,(S),NA,(S),N,n+,(,a,N,),n+,电极电位的计算关系：,=,+,lg N,n+,0.059,n,MA/M,4,零类电极,组成：,如,PtFe,2+,，,Fe,3+,电极电位的计算关系：,=,+,0.059 lg,Fe,3+,/Fe,2+,a,Fe,2,+,a,Fe,3,+,5,膜电极,组成：,具有敏感膜并能产生膜电位,(,参见各种离子选择性电极,),。,电极电位的计算关系：,参照能斯特方程。,第三节 电极的类型,2025/10/24 周五,二、按作用分类,1,指示电极,用来指示溶液中被测离子浓度的电极。,特点：,电极电位与,c,测,的关系符合能斯特方程，且测量时,c,测,基本保持不变。,2,参比电极,与指示电极组成电池，以作相关测量的电极。,特点：,电极电位保持恒定。,常见的参比电极为甘汞电极（,HgHg,2,Cl,2,Cl,-,），其电极电位的高低取决于内部溶液中的,c,Cl-,（,P,133,表,8-4,），其中,饱和甘汞电极,(,SCE,),的,=0.2443V,。,第四章 电分析化学导论,第三节 电极的类型,2025/10/24 周五,本章要求,1.,掌握电极的命名和分类方法,2.,明确液体接界电位的产生原理和解决手段。,3.,掌握电极的极化现象、影响结果和解决方法。,第四章 电分析化学导论,2025/10/24 周五,本课到此结束,谢谢！,2025/10/24 周五,