仪器分析11 电解与库仑法.ppt

第十一章 电解及库仑分析法 电解分析法包括: 电重量分析法――通过电解后直接称量电极上被测物质的质量进行分析的，常用于高含量物质的分析； 电解分离法――控制一定的电解条件进行电解以达到不同物质的分离。 库仑分析法是在电解分析法的基础上通过测量电解过程中所消耗的电量来进行定量分析的方法。 电解过程 （二）、分解电压和析出电位 当外加电压较小时, 不能引起电极反应，几乎没有电流或只有很小电流通过电解池 增大外加电压, 电流略为增加, 直到外加电压增加至某一数值后, 通过电解池的电流明显变大 电极电位称析出电位(φ析) 施加的电压称分解电压(U分) （三）、过电位与过电压 理论分解电压与实际分解电压 二、电重量分析法与电解分离 控制阴极电位电重量分析法 §2、库仑分析法 电解时，在电极上析出或溶解物质的质量跟通过的电量成正比(法拉第电解第一定律)。 如通过电量相同，则析出或溶解的不同物质的质量跟它们的克当量成正比(法拉第电解的第二定律)。 总称为法拉第电解定律。 ?这是英国科学家法拉第1833年提出的。在电极上析出或溶解1克当量任何物质都需要通过96485?C。 电解1克当量任何物质所用的电量叫做一个“法拉第”(F) 。 一般认为此值是96485.3383±0.0083，此值是由美国国家标准局所依据的电解实验得到的，也被认为最具有权威性。 过程 （3）电量的确定恒阴极电位：电流随时间变化时 库仑计： 影响电流效率的因素 自测题 1. 在控制电位电解过程中，为了保持工作电极电位恒定，必须 A. 保持电解电流恒定； B. 保持外加电压不变； C. 保持辅助电极的电位不变； D. 不断改变外加电压。 2. 用电解法进行混合离子的分离时，电极上离子被电解析出的次序为： A．阴极电解时，电极电位高的离子先析出，阳极电解时，电极电位低的离子先析出； B．阴极电解时，电极电位低的离子先析出，阳极电解时，电极电位高的离子先析出； C．不管阴极电解或者阳极电解，电极电位低的离子先析出； D．不管阴极电解或者阳极电解，电极电位高的离子先析出。 3. 库仑分析法的理论依据和先决条件是： A. 能斯特方程式和准确控制电极电位； B. 法拉第定律和准确控制电极电位； C. 法拉第定律和对待测物质的100％电流效率 D. 能斯特方程式和对待测物质的100％电流效率 4. 在库仑分析中，为了提高测定的准确性，一般都是采用: A. 大面积的工作电极； B. 大的电流密度； C. 控制100％的电流效率； D. 准确控制工作电极的电极电位。 5. 在CuSO4溶液中，用铂电极以恒定的0.100A电流通过电解池10min。在铂电极上沉积出Cu的质量为：[Ar（Cu）=63.54] A. 39.5mg B. 19.8mg C. 0.6585mg D. 0.3293mg (2)被分离两金属离子均为一价, 析出电位差0.30 V (3)被分离两金属离子均为二价, 析出电位差0.15 V 对于一价离子,浓度降低10倍,阴极电位降低0.059V。 当物质被全部电解析出后，电电解电流就趣近于零，说明电解完成。 根据电解过程中所消耗的电量来求得被测物质含量的方法。 一. 基本原理 Faraday定律 电解过程中，在电极上析出的物质的重量与通过电解池的电量之间的关系，遵守Faraday定律 式中：M 为物质的摩尔质量（g），Q为电量（1库仑=1安培×1秒），F 为法拉第常数（1F=96485库仑），n 为电极反应中转移的电子数。如通过电解池的电流是恒定的，则 Q=It Faraday定律表示式 如电流不恒定，而随时向不断变化，则 Faraday定律的正确性已被许多实验所证明。它不仅可应用于溶液和熔融电解质，也可应用于固体电解质导体。 库仑分析是基于电量的测量，因此，通过电解池的电流必须全部用于电解被测的物质，不应当发生副反应和漏电现象，即保证电流效率100％，这是库仑分析的关键。 常用的库仑分析与电重量分析一样，分为控制电位库仑分析和控制电流库仑分析两类，后者又称为库仑滴定。 一．控制电位库仑分析