武汉大学（第五版）仪器分析13导论1.ppt

对参比电极的要求： 1）电极电位稳定，可逆性好 2）重现性好 3）使用方便，寿命长 例如铅蓄电池： 放电时：正极反应 PbO2＋SO42-+4H+＋2e=PbSO4＋2H2O 负极反应 Pb＋SO42-=PbSO4＋2e 总 反 应 Pb＋4H+＋2SO42-＋PbO2=2PbSO4＋2H2O 充电时：正极反应 PbSO4＋2H2O=PbO2＋SO42-＋4H+＋2e 负极反应 PbSO4＋2e=Pb＋SO42- 总 反 应 2PbSO4＋2H2O=Pb＋4H+＋2SO42-＋PbO2 4.选择性好 控制阴极电位电解法——在多种金属离子共存时分离并测定某一金属离子。 溶出伏安法——同时测定几种低含量的金属。 离子选择性电极（F-选择性电极，K+选择性电极，酶电极） 5.适于各级含量组分的测定 电重量分析法、库仑分析法、电位滴定、电导滴定——常量组分测定 极谱分析法、离子选择性电极分析、微库仑分析法——微量组分测定 极谱催化波、脉冲极谱、溶出伏安法——微量、超微量组分的测定 7.用于化学平衡常数的测定，化学反 应机理和历程的研究。 13.9.4 应用(补充) 有机化学、药物化学、生物化学、临床化学 6.易于自动控制，仪器简单 本章小节 1.原电池、电解池（正负极、阴阳极） 2.电极类型（按用途分） 3.液相传质过程 Zn=Zn2++2e Cu2++2e=Cu Zn2++2e=Zn Cu=Cu2++2e 现代分析化学的地位 ‘94瑞士国际分析科学会议报告指出： 在与化学相关的企业中工作的化学工作者中至少有10％从事分析化学的工作。 主 讲 人 缪 谦 仪器分析 电分析化学部分 Electroanalytical Chemistry 内容： ●第一章 电分析化学导论 ●第二章 电位分析法 ●第三 章 电解和库仑分析法 ●第四章 极谱和伏安分析法 电分析化学： 是基于物质在电化学池中的电化学性质及其变化规律进行分析的一种方法。 以电学参数（E、i、Q、1/R）与被测物质的量之间的关系作为计量基础。 13.1 电化学池 实现化学能与电能相互转变的装置或体系。 组成–两组金属/溶液体系 13.1.1电化学池类型 1. 原电池 （galvanic cell）： Zn极：Zn=Zn2+ + 2e Cu极：Cu2++2e=Cu 氧化-阳极 ，负极 还原-阴极 ，正极 自发进行,化学能 电能 氧化还原反应 常见的原电池有: (1)一次电池,如Zn-MnO2电池 (2)二次电池,如Pb-PbO2蓄电池 (3)燃料电池,如H2-O2电池 思考题：写出这3种电池的电极反应式,并指出阴、阳极和正、负极。 2. 电解池（electrolytic cell）： Zn极：Zn2++2e=Zn Cu极：Cu=Cu2+ +2e 氧化-阳极 还原-阴极 ，负极 ，正极 电能 化学能 例：电镀、电解、铅蓄电极的充电过程 3.电化学性质 ： 电解质溶液通电时（形成电化学 池），溶液的化学组成和C随E、 i、Q、1/R而变化的性质。 13.1.2 Faraday过程与非Faraday过程 1、Faraday过程 金属 溶液 电荷 电荷 氧化还原反应 遵循Faraday定律：m=QM/(nF) 电子转移 2、 非Faraday过程 无电荷转移，吸附或脱附 电极 溶液界面结构改变 外部电流通过 13.3 电极过程的基本历程 1.液相传质方式(见15.1.1) (1)电迁移——在电场作用下带电物质的运动 (2)扩散——在浓度梯度作用下物质的运动 (3)对流——溶液中的粒子随着液体的流动而 一起运动 自然对流—温度差 强制对流—搅拌 13.4 化学电池的图解表达式 13.4.2 电池的图解表达式 铜锌原电池 Zn|ZnSO4（C1）||CuSO4(C2)|Cu 规定： (1)左边电极——氧化反应（阳极） 右边电极——还原反应 (3)“||”表示盐桥 (4)电解质位于两电极之间 (5)气体或均相的电极反应本身不能直接作电极，要用惰性材料（如Pt、Au、C等）作电极，以传导电流。 例： (2)“|”电极的两相界面和不相混溶的两种溶液之间都用“|”隔开 (6)溶液应注明浓（活）度，气体注明 压力、温度。 E电池=E右-E左=E阴-