电化学分析方法学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:70 大小:3.2MB 金币:10 举报 版权申诉
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电化学分析(fēnxī)(electrochemicalanalysis)分类:1)根据(gēnjù)待测试液的浓度C与某一电参数之间的关系求得分析结果。电参数可以是电位、电导、电量、电流-电压等包括:电位分析法、电导分析法、库仑分析法、伏安法2)通过测量某一电参数的突变来指示滴定分析终点的方法,又称电滴定分析法。包括电位滴定法、电导滴定法、库仑滴定法等3)通过电极反应,将待测物转变为金属或其它形式的氧化物,然后用重量法测定含量的方法。电化学分析方法特点:1)灵敏度和准确度都很高;2)能进行组成、状态、价态和相态分析;3)产生电信号,易于实现自动化和连续分析;4)仪器设备简单、价格便宜。电化学分析方法应用:基础理论研究,有机化学、生物化学、临床、环境(huánjìng)、生态等领域。电位分析法Potentiometricanalysis直接电位法:directpotentiometry通过在零电流条件下测定两电极间的电动势确定离子(lízǐ)浓度第一节电位分析法基础一、化学电池(Chemicalcell)1、定义:化学电池是化学能与电能互相转换的装置。2、基本装置:两支电极、电源、放大与显示记录装置。3、组成化学电池的条件:1)电极之间以导线相联;2)电解质溶液间以一定方式保持(bǎochí)接触使离子从一方迁移到另一方;3)发生电极反应或电极上发生电子转移。B)非液接电池(diànchí):两电极分别与不同溶液接触。如图所示。据能量转换方式(fāngshì)亦可分为两类:A)原电池(voltaiccell):化学能——电能B)电解池(Electrolyticcell):电能——化学能Daniell电池Zn极负极Zn=Zn2++2e-氧化反应(fǎnyìng)Cu极正极Cu2++2e-=Cu还原反应(fǎnyìng)电池反应(fǎnyìng)Zn+Cu2+=Zn2++Cu原电池与电解池的对比(duìbǐ)五、电池电动势电池电动势实质上是原电池内各个相界面上的相间电位的代数和金属与溶液之间的相间电位+-两个不同的电解质溶液界面上的液体(yètǐ)接界电位j导线和不同金属的接触电位接,可以忽略不计。(-)Zn(s)|ZnSO4(c1)||CuSO4(c2)|Cu(s)(+)-j+-电池电动势:E电池=+--+j+接E电池为正值,表示电池反应能自发进行------原电池E电池为负值,表示电池反应不能自发进行------电解池+++++++++++++++++++++++1.电极电位的测量单个电极电位的绝对值无法直接测量(1)由欲测电极与标准氢电极组成电池,测出该电池的电动势。标准氢电极(standardhydrogenelectrod,SHE)国际统一规定标准氢电极在任何温度下,电极电位H+/H2=0E电池=+--+jE电池=+--盐桥消除液接电位电极电位的正负(IUPAC规定)电子从外电路由标准氢电极流向该电极,该电极的电极电位为正值(zhènɡzhí);电子通过外电路由该电极流向标准氢电极,该电极的电极电位为负值。Zn=Zn2++2e氧化反应负值Cu2++2e=Cu还原反应正值(zhènɡzhí)二级标准电极:银-氯化银电极和甘汞电极。(2)根据化学热力学数据计算出。2.标准电极电位:常温条件(298.15K),一个(yīɡè)大气压,活度a均为1mol/L的氧化态和还原态构成如下电池:PtH2(101325Pa),H+(a=1M)Mn+(a=1M)M该电池的电动势E即为电极的标准电极电位。如Zn标准电极电位Zn2+/Zn=-0.763V是下列电池的电动势:ZnZn2+(1mol/L)H2(101325Pa),H+(1mol/L)Pt3.电极电位:IUPAC规定,任何电极与标准氢电极构成原电池所测得的电动势作为该电极的电极电位。七、Nernst方程式对于任一电极(diànjí)反应:电极(diànjí)电位为:其中,为标准电极(diànjí)电位;R为气体常数(8.314J/molK);T为绝对温度;F为法拉第常数(96485C/mol);n为电子转移数;a为活度。在常温25℃下,Nernst方程为:上述方程式称为电极(diànjí)反应的Nernst方程。半反应中固态物质的活度定为1半反应中纯溶剂的活度定为1半反应中气态(qìtài)物质的活度用气体分压来表示例如八液接电位及其消除(Elimination)1、液接电位liquidjunctionpotential组成不同或者(huòzhě)