第八章 电分析化学导论

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1、第八章第八章 电分析化学导论电分析化学导论第一节第一节 电化学分析方法及分类电化学分析方法及分类第二节第二节 化学电池化学电池第三节第三节 电极电位与液体接界电位电极电位与液体接界电位第四节第四节 电极的种类电极的种类第一节第一节 电分析化学方法及分类电分析化学方法及分类 电分析化学分析法电分析化学分析法是应用电化学的基本原理和是应用电化学的基本原理和实验技术，依据物质在溶液中的电化学性质及其变实验技术，依据物质在溶液中的电化学性质及其变化来测定物质组成及含量的分析方法。是以电位、化来测定物质组成及含量的分析方法。是以电位、电流、电量和电导等电参量与被测物质含量之间的电流、电量和电导等电参量与

2、被测物质含量之间的关系作为定量基础。关系作为定量基础。电流电流被测物含量被测物含量电导电导电量电量电位电位 根据测量的电参量不同，电分析化学根据测量的电参量不同，电分析化学可分为四类：可分为四类：指示电极指示电极参比电极参比电极V电解分析法电解分析法电重量法电重量法：通过称量电解过程中电极上：通过称量电解过程中电极上析出的物质的质量进行定量分析。析出的物质的质量进行定量分析。电解分离法电解分离法：控制电位进行电解，使：控制电位进行电解，使不同组分分离。不同组分分离。电解分析法电解分析法 分类分类恒电压电解分析法恒电压电解分析法恒电流电解分析法恒电流电解分析法汞阴极电解法汞阴极电解法 库仑分析法

3、库仑分析法：恒电位库仑分析恒电位库仑分析恒电流库仑分析恒电流库仑分析测量电解过程中通过测量电解过程中通过电解池的电量，根据电解池的电量，根据法拉第定律法拉第定律计算待测计算待测物质的含量物质的含量电解与库仑分析法的特点：电解与库仑分析法的特点：1）无须使用基准物）无须使用基准物;2）准确度高（）准确度高（0.1%）;3）电解分析法电解分析法特别适于特别适于常量常量组分分析，组分分析，库仑库仑分析法分析法则可用于为则可用于为微量微量组分测定。组分测定。四、电导分析法四、电导分析法直接电导法直接电导法：G Gf f（c c）;G=1/R;G=1/R电导滴定法电导滴定法：以溶液电导的变化：以溶液电导

4、的变化来确定滴定终点来确定滴定终点主要用于水质纯度分析。主要用于水质纯度分析。第二节第二节 化学电池化学电池 化学能和电能相互转变的装置称化学能和电能相互转变的装置称为化学电池为化学电池。电解池化学能电能原电池能自发的将本身的能自发的将本身的化学能变成电能化学能变成电能的化学电池。的化学电池。丹尼尔在丹尼尔在伽伐尼和伏打伽伐尼和伏打的研究基础上把锌棒插的研究基础上把锌棒插在硫酸锌溶液中、铜棒插在硫酸铜溶液中，中间用在硫酸锌溶液中、铜棒插在硫酸铜溶液中，中间用盐桥相联，得到了有盐桥相联，得到了有1.l V1.l V电动势的铜电动势的铜- -锌电池。锌电池。一、原电池一、原电池电极反应电极反应阴阳

5、极、正负极阴阳极、正负极 阳极、阴极是对实际发生的化学反应而言，阳极、阴极是对实际发生的化学反应而言，阳极发生阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应氧化反应，阴极发生还原反应； 正极、负极是对电荷的流向而言，正极、负极是对电荷的流向而言，电子流出为负极电子流出为负极（电位低），电子流入为正极（电位高），（电位低），电子流入为正极（电位高），电流方向与电电流方向与电子流动的方向相反。子流动的方向相反。铜电极（正极）：铜电极（正极）：Cu2+ + 2e Cu还原反应还原反应( (阴极阴极) )锌电极（负极）：锌电极（负极）：Zn Zn2+ + 2e氧化反应氧化反应( (阳极阳极) )总的电池反应：总的

6、电池反应： Zn Cu2+ Zn2+ + Cu （能自发）（能自发）二、电解池二、电解池 实现某种电化学反应的能量由外电源供给的化学电池。实现某种电化学反应的能量由外电源供给的化学电池。以铜电极和锌电极为例。以铜电极和锌电极为例。铜电极，正极铜电极，正极(阳极阳极) ：Cu Cu2+ + 2e 氧化反应氧化反应锌电极，负极锌电极，负极(阴极阴极) ：Zn2+ + 2e Zn 还原反应还原反应总的电池反应：总的电池反应： Zn2+ Cu Zn + Cu2+ （不能自发）（不能自发）三、电池的表示方法三、电池的表示方法u左阳右阴：发生氧化反应的一极左阳右阴：发生氧化反应的一极( (阳极阳极) )写

7、在左边，写在左边，发生还原反应的一极（阴极）写在右边。发生还原反应的一极（阴极）写在右边。电池组成的每一个接界面用单竖线电池组成的每一个接界面用单竖线“”隔开，两隔开，两种溶液通过盐桥连接，用双竖线种溶液通过盐桥连接，用双竖线“”表示。表示。电解质溶液位于两电极之间，并应注明浓（活）度，电解质溶液位于两电极之间，并应注明浓（活）度，用括号（）括起来。如有气体应注明压力、温度，用括号（）括起来。如有气体应注明压力、温度，若不注明，默认值为若不注明，默认值为25 25 ，101.325Kpa101.325Kpa。电池的电动势：电池的电动势：左右电池EEE正值，自发进行，原电池；正值，自发进行，原电

8、池；负值，不能自发进行，电解池负值，不能自发进行，电解池Zn ZnSOZnSO4 4(1.0 mol/L)CuSO(1.0 mol/L)CuSO4 4（1.0 mol/L)1.0 mol/L) CuCu丹尼尔原电池为例例如例如CuCu CuSOCuSO4 4（1.0 mol/L)ZnSO1.0 mol/L)ZnSO4 4(1.0 mol/L)(1.0 mol/L) Zn又如：又如：一、电极电位一、电极电位IHPOHP扩散层（扩散层（）双电层模型（GCS）电电 极极溶溶 液液2、电极电位、电极电位 什么是电极电位？例如一金属棒插入其盐溶液什么是电极电位？例如一金属棒插入其盐溶液中，在金属与溶液界