第七章 电位法和永停滴定法法（课件）- 《分析化学》第一课时同步教学（人卫版第9版）

第七章 电位法和永停滴定法 1 123 第一节 电化学分析法概述 1. 定义：根据电化学原理和物质的电化学性质而 建立起来的一种分析方法。 2. 电化学分析过程 试样溶液 适当电极 化学电池 试样分析 电化学参数 测定 3．分类： （1）电位分析法：直接电位法、电位滴定法 （2）电导分析法：直接电导法、电导滴定法 （3）伏安法：电流滴定法－永停滴定法 （4）电解分析法：电重量法、库仑法 4．特点： （1）仪器设备简单，操作简便，易于实现自动化 （2）准确度、灵敏度高，10-4～10-8mol/L （3）选择性好（排除干扰） （4）应用广泛（常量、微量和痕量分析） 电位法的基本原理 一、化学电池 1. 定义：一种电化学反应器，是实现化 学能与电能相互转化的装置。 2. 组成： 两个电极+电解质溶液+外电路 3. 分类： 原电池： 应用：直接电位法，电位滴定法 电解池： 应用：永停滴定法 原电池和电解池之间可以相互转化 将化学能转化为电能的装置（自发进行） 将电能转化为化学能的装置 （非自发进行） 4. 阴极和阳极 阳极：发生氧化反应的电极 阴极：发生还原反应的电极 正极：电位较高的电极 负极：电位较低的电极 （1）原电池： 电极反应 Zn极 Zn – 2e Zn2+ Cu极 Cu2+ + 2e Cu 电池反应 Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu （氧化还原反应） 电池电动势 （氧化反应，阳极） （ 还原反应，阴极） 5. 电池的电极反应与电池的表示形式 （2）表示形式： (-) Zn ︱Zn2+(1mol/L) ┊┊ Cu2+(1mol/L)︱Cu (+) 1）发生氧化反应的电极写在左边，发生还原反应的电极写在右边； 2）溶液注明浓（活）度；气体应注明压力、温度； 3）用︱表示电池组成的每个接界面； 4）用┊┊ 表示盐桥，表明具有两个接界面。 反向电压=1.100V，无电极反应，电流为零 反向电压<1.100V，电极反应及电流方向不变，但电流变小 原电池 反向电压>1.100V ，电极反应及电流方向均发生改变 电解池 原电池 (Daniel 电池——铜锌原电池): 原电池和电解池之间可以相互转化 （3）电解池： Cu ︱Cu2+(1mol/L)‖ Zn2+(1mol/L)︱Zn 电极反应——外加电压 （阴极）Zn极 Zn2+ + 2e Zn （还原反应） （阳极）Cu极 Cu - 2e Cu2+ （氧化反应） 电池反应 Zn2+ + Cu Zn + Cu2+ （被动氧化还原反应） 二、几个概念 2．相界电位：两相接界面的电位值。在金属与溶液两相界面上，由于带电质点的迁移而形成双电层，双电层间的电位差。 1．电池电动势：构成化学电池的相互接触的各相界电位的代数和。 相界电位产生的原因：金属表面的金属离子有 离开金属进入溶液的倾向；溶液中的金属离子 金属晶体碰撞受自由电子的作用，有沉积到金 属表面的倾向。两种倾向取决于化学势U。 Zn：UZn2+ > UZn Zn  Zn2+ Zn - - - - + + + + Cu：UCu2+< UCu Cu2+ Cu Cu + + + + - - - - 3．液接电位（扩散电位）：两个组成或浓度不同的电解质溶液相接触的界面间存在的微小电位差。 由于离子在通过相界面时扩散速率不同而形成的。 例： VNO3- > VAg+ VH+ > VAg+ 盐桥的组成和特点： 高浓度电解质溶液 正负离子迁移速度相近 盐桥的作用： 1）降低/消除液接电位； 2）提供离子迁移通道（传递电子） 液接电位的消除——盐桥 三、指示电极和参比电极 指示电极：电极电位值随被测离子的活（浓）度变化而变化的一类电极（与C有关）。 参比电极： 一定条件下，电极电位基本恒定的电极称参比电极 （ 与C无关）。 膜电极：4 常用的 指示电极 金属基电极：1，2，3 (一) 指示电极 电极电位产生的原理不同 组成：M︱M＋（X mol/L) 例：Ag︱Ag+ 电极反应： Ag+ + e → Ag 电极电位： 应用：测定金属离子活（浓）度 1. 金属-金属离子电极(第一类电极)： 组成：金属︱