1-22讲库仑新.ppt

第九章 电解和库仑分析法 Electrolytic analysis and Coulometry 4h 以称量沉积于电极表面的沉积物的质量求出该物质在试样中含量的分析方法。是一种重量分析法，又称为电重量法。 本 章 讨 论 的 是 i≠0，即电极上发生反应 ① 电量—— 库仑 法 ② 电极上沉积物重量——电重量法 E——直流电源 R——变阻器（调节两极上的电压） A——电流表（测量电流的大小） V——伏特计（测量两个Pt电极间电压） 两个大面积Pt电极连接在直流电源上 电解是借助于外电源的作用，使电化学反应向着非自发的方向进行。 典型的电解过程是在电解池中有一对面积较大的电极如铂，外加直流电压，改变电极电位，使电解质溶液在电极上发生氧化还原反应，同时有电流流过。 电能 化学能 1.电解 借外部电源的作用，电能==化学反应向着非自发方向进行 ① 装置 电+ -源 R Pt 丝 “ + ” Pt 网 “ - ” 阳极 氧化反应 v 阴极 还原反应 OH-,SO42- A H+,Cu2+ 2H2O→O2↑+4H++ 4e Cu 2++ 2e → Cu [Cu2+] = 0.1mol/L 总反应 [ H+] =0.1 mol/L 2Cu 2++ 2H2O →O2↑+2 Cu 当外加电压大到某一数值时，电极才出现变化，阴极上析出红色的金属Cu，阳极上呈现氧的气泡，电流迅速增大，随外加电压U的增大而直线上升。 1. 理论分解电压 电解时，理论计算能使待电解物质在两电极上发生迅速、连续的电极反应时所需要的最小外加电压——分解电压（D点） 阴极沉积电解产物Cu—变成了Cu电极 阳极吸附电解产物O2—变成了氧电极 对于电化学可逆过程，理论上的分解电压在数值上等于电 解池的反电动势（极性与电解池相反的原电池） U 理分 = E反 实际上，当外加电压达到理论上的分解电压时，电解并未发生 E反 =E阳平－ E阴平 2. 析出电位 析出电位——物质在阴极上还原析出时所需最正的阴极电位 或 阳极氧化析出时所需最负的阳极电位 对于可逆电极电位 阳极电位比析出电位更正、阴极电位比析出电位更负 E阳析 = E阳平 + η阳 E阴析=E阴平 + η阴  （2）电化学极化 离子析出顺序 两种离子析出电位差越大，被分离可能性越大。 不考虑过电位，用标准电位进行判断。 例：在Pt电极上电解0.01 mol/LAg+, 2mol/L Cu2+混合液。已知铜的标准电极电位为0.337V，银的标准电极电位为0.779V。 问：1）首先在阴极上析出的是铜还是银？ 2）电解时两者能否完全分离？阴极电位 解： 1）首先求出两者的析出电位：它们的析出电位等于它 们的平衡电位加上超电位。 由于超电位很小，可忽略不记，因此： 例2：以