第四章电位分析法8—1电位.pptVIP

第八章 电位分析法;第四章 电位分析法; 因为任何金属晶体中都含有金属离子自由电子，一方面金属表面的一些原子，有一种把电子留在金属电极上，而自身以离子形式进入溶液的倾向，金属越活波，溶液越稀，这种倾向越大；另一方面，电解质溶液中的金属离子又有一种从金属表面获得电子而沉积在金属表面的倾向，金属越不活波，溶液浓度越大，这种倾向也越大。这两种倾向同时进行着，并达到暂 时的平衡： M=Mn++ne ; 若金属失去电子的倾向大于获得电子的倾向，达到平衡时将是金属离子进入溶液，使电极上带负电，电极附近的溶液带正电；反之，若金属失去电子的倾向小于获得电子的倾向，结果是电极带正电而其附近溶液带负电。因此，在金属于电解质溶液界面形成一种扩散层，亦即在两相之间产生了一个电位差，这种电位差就是电极电位。实验表明：金属的电极电位大小与金属本身的活波性，金属离子在溶液中的浓度，以及温度等因素有关。 ; 铜与CuSO4界面所产生的电极电位小于锌与ZnSO4界面 所产生的电极电位。 Zn2+(Cu2+) 浓度越大，则平衡时电极电位也越大。 2、能斯特公式 电极电位的大小，不但取决于电极的本质，而且与溶液中离子的浓度，温度等因素有关，对于一个电极来说，其电极反应可以写成： Mn++ne = M ; 能斯特从理论上推导出电极电位的计算公式为： 式中 ： -平衡时电极电位（单位：伏特v） -标准电极电位 （v） -分别为电极反应中氧化态和还原态的活度； -为电极反应中的电子得失数 ; 在25℃时，如以浓度代替活度，则上式可写成： 如果电对中某一物质是固体或水，则它们的浓度均为常数，即[]=1；如果电对中某一物质为气体，则它的浓度可用气体分压表示。;例;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;3、电极电位的测量;（1）、标准氢电极（NHF）;在标准氢电极中有如下平衡： 2H++2e=H2 氢电极电位为： 当[H+] =1mol/l, PH2 = 101325Pa时， 称为标准氢电极。 ; 标准氢电极的条件为： （1） H+活度 为1； （2） 氢气分压为101325Pa。 规定：任何温度下，氢电极的电位为“零”。 习惯上以标准氢电极为负极，以待测电极为 正极： 标准氢电极||待测电极 此时，待测电极进行还原反应，作为正极，测得 电动势为正值。若测得电动势为负值，则待测电 极进行氧化反应，是负极，氢电极为正极。 ;如： Pt,H2(101325Pa|H+(αH+=1))||Cu2+(xmol/l)|Cu 电池电动势： 若：[Cu2+]=1mol/l ，则 25℃时，该电池的电动势为+0.344V， 即， ;（2）甘汞电极;电极反应如下： Hg2Cl2（S）+2e=2Hg+2Cl- 能斯特公式为： 由上式可见，甘汞电极的电位取决于所用 KCl的浓度。 ;（3）标准电极;4、电极的极化; 极化程度的影响因素： （1）电极的大小、形状 （2）电解质溶液的组成 （3）温度 （4）搅拌情况 （5）电流密度 ;极化可分为浓差极化和化学极化;8-2 电位分析法原理及应用;一、能斯特方程--电位分析法的依据;电位测定法：根据测量某一电极的电位，再由能斯特方程直接求得待测物质的浓度（活度）。;二、电位法测定溶液的PH值;1、玻璃电极的构造; 玻璃电极是最早出现的膜电极，为氢离子选择电极。膜电极容许某些离子而又限制某些离子进出膜的表面。; 当