电位法和永停滴定法1.ppt

第十章电位法及永停滴定法 第一节 电化学分析概述 简单地说将化学变化与电的现象紧密联系起来的学科便是电化学。 应用电化学的基本原理和实验技术来进行分析，就形成了各种不同的电化学分析方法，我们称它为电化学分析或电分析化学。 应用电化学原理进行物质成分分析的方法称为电化学分析(electrochemical analysis)。 表10-1电化学分析法分类表 1．电解法：电重量法、库仑法、库仑滴定法 2．电导法：电导分析法、电导滴定法 3．电位法：直接电位法、电位滴定法 4．伏安法：极谱法、溶出法、电流滴定法（包括永停滴定法） 第二节电位法的基本原理一、相界电位与（金属）电极电位 化学双电层（chemical double layer）:电荷相界上的转移,破坏了原来两相的电中性, 所形成的。 相界电位（phase boundary potential）:化学双电层的形成抑制了电荷的继续转移, 达到平衡后, 相界两边形成的稳定的电位差。 即溶液中的金属电极电位（electrode potential） 金属越活泼，溶液中该金属离子的浓度越低，金属正离子进入溶液的倾向越大，电极还原性越强，电极电位越负；反之，电极氧化性越强，电极电位越正。 （二）参比电极 标准氢电极（standard hydrogen electrode；） 饱和甘汞电极和银－氯化银电极均属于前面讲的指示电极中的第二类电极(金属-金属难)，指示电极与参比电极是可以互相转换的。 1．饱和甘汞电极（saturated calomal electrode：SCE）一般的甘汞电极是由金属汞、甘汞（Hg2Cl2）和KCl溶液组成。 电极可表示为：Hg｜Hg2Cl2｜KCl溶液 电极反应与电位为： Hg2Cl2＋2e 2Hg＋2Cl－ * 电化学所用的仪器非常简单、便于自动化处理,又能够解决许多问题,所以电化学分析是分析化学中一个极为重要的分支。 在进行电化学分析时，我们通常是将被测物制成溶液，然后再根据它的电化学性质，选择适当的电极组成化学电池，通过对电池某种电信号的强度或电信号变化的测量，对待测组份进行定性、定量分析。（这种电信号通常是电压、电流、电阻和电量）。 有关电化学的分类,各种分类方法不同,按我们书上, 电化学分析方法可以粗略地分为四类: 电化学分析 ①电解法：根据通电时，待测物在电池电极上发生定量沉积的性质以确定待测物含量的分析方法。 电重量法,库仑法,库仑滴定法 ②电导法：依据测量分析溶液的电导，以确定待测物含量的分析方法。 电导分析法,电导滴定法 ③电位法：根据测量电极电位，以确定待测物含量的分析方法。 直接电位法,电位滴定法 ④伏安法：利用电解时得到的电流－电压曲线为基础进行分析的方法总称。 极谱法,溶出法,电流滴定法 电极电位的绝对值不能单独进行测定，在实际应用中，必须和另一个作为标准电极电位的参比电极相连接，构成一个电池，并用补偿法测量这个电池的电动势。通过比较，得到各电极的相对电极电位值。 二、化学电池? 1、化学电池 化学电池（chemical cell）是一种电化学反应器，一般由两个称为电极的导体和电解液组成。电化学反应是发生在电极和电解质溶液界面间的氧化还原反应。如果把化学电池的两个极用导线连接起来，外电路上有电子的流动。电池内部,在电极上发生化学反应，它的化学反应与外电路的电压关系密切，所以称为电化学反应。 液接界面（liquid junction boundary）组成不同的溶液之间的接触面，我们称其为液接界面 无液接界电池：化学电池可以由两种电极插在同一种电解质溶液中组成，这种电池因为只有一种电解质溶液，所以没有液接界面,我们称它为无液接界电池； 有液接界电池：在分析化学中，我们常常必须把化学电池的两个电极分别插在两种组成不同，但能相互连通的电解质溶液中，这种电池因为有两种不同的溶液，存在液接界面，所以我们称它为有液接界电池。 在有液接界电池中，通常用多孔物质隔膜 将两种溶液隔离开，或用一个盐桥装置将两种溶液连接起来。 多孔隔膜和盐桥的作用是它既可以阻止两种溶液互相混合，又为通电时的离子迁移提供了必要的通道。 电位法测量主要利用有液接界电池； 永停滴定法测量利用无液接界电池。 大多数电化学分析是通过化学电池反应来实现的。如果实现电化学反应所需要的能量是由外部电源供给的，这时的化学电池我们称为电解池(electrolytic cell)。如果化学电池自发地将本身的化学自由能变成电能，这个化学电池我们称其为原电池(galvanic cell)。 原电池：化学能 电能 电解池： 电能 化学能 转变为 2、电池的描述及电极电位 简写原则： （1）