8.电位法和永停滴定法（课件）- 《分析化学》同步教学（高教·第四版）

第八章 电位法和永停滴定法 目的要求: 理解电位法的基本概念：化学电池、指示电极、参比电极； 掌握直接电位法测量溶液的pH ； 了解离子选择电极的结构、响应原理、分类、测量方法； 掌握电位滴定法的原理和特点以及确定终点的方法； 掌握永停滴定法。 作业 P167 4. 5. 6 第一节 电化学分析概述 1．电化学分析：根据被测溶液所呈现的电化学性质 及其变化而建立的分析方法 2．分类：根据所测电池的电物理量性质不同分为 （1）电导分析法 （2）电解分析法 （3）电位分析法：直接电位法，电位滴定法 （4）伏安分析法 续前 电位分析法：利用电极电位与化学电池电解质溶液中某种组分浓度的对应关系而实现定量测量的电化学分析法。 3．特点： （1）准确度高，重现性和稳定性好 （2）灵敏度高，10-4～10-8mol/L 10-10 ～10-12 mol/L（极谱，伏安） （3）选择性好（排除干扰） （4）应用广泛（常量、微量和痕量分析） （5）仪器设备简单，易于实现自动化 第二节 电位法基本原理 一、几个概念 二、化学电池 三、可逆电极和可逆电池 四、指示电极和参比电极 五、电极电位的测量 一、几个概念 1．相界电位：两个不同物相接触的界面上的电位差 2．液接电位：两个组成或浓度不同的电解质溶液相 接触的界面间所存在的微小电位差，称~。 3．金属的电极电位：金属电极插入含该金属的电解 质溶液中产生的金属与溶液的相界电位，称~。 4．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，称~。 Zn → Zn2+ 双电层 动态平衡 稳定的电位差 二、化学电池： 一种电化学反应器，由两个电极插入适当电解质 溶液中组成 （一）分类： 1．原电池：将化学能转化为电能的装置（自发进行） 应用：直接电位法，电位滴定法 2．电解池：将电能转化为化学能的装置（非自发进行） 应用：永停滴定法 续前 （二）电池的表示形式与电池的电极反应 1．表示形式： 1）溶液注明活度 2）用︱表示电池组成的每个接界面 3）用‖表示盐桥，表明具有两个接界面 4）发生氧化反应的一极写在左 发生还原反应的一极写在右 Daniel 电池——铜锌电池结构 2．原电池： (-) Zn ︱Zn2+(1mol/L)‖ Cu2+(1mol/L)︱Cu (+) 电极反应 （-）Zn极 Zn – 2e Zn2+ （氧化反应） （+）Cu极 Cu2+ + 2e Cu （还原反应） 电池反应 Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu （氧化还原反应） 图示 盐桥的组成和特点： 高浓度电解质溶液 正负离子迁移速度差不多 *盐桥的作用： 1）防止两种电解质溶液 混和，消除液接电位， 确保准确测定 2）提供离子迁移通道 （传递电子） 续前 3．电解池： （阳）Cu ︱Cu2+(1mol/L)‖ Zn2+(1mol/L)︱Zn （阴） 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 Cu 2+ （氧化反应） 电池反应 Zn2+ + Cu Zn + Cu2+ （被动氧化还原反应） 三、可逆电极和可逆电池 可逆电极：无限小电流通过时，电极反应可逆 可逆电池：由两个可逆电极组成 四、指示电极和参比电极 （一）指示电极：电极电位随电解质溶液的浓度或活度 变化而改变的电极（ 与c有关） （二）参比电极：电极电位不受溶剂组成影响，其值维 持不变（ 与c无关） （一）指示电极 1．金属-金属离子电极： 应用：测定金属离子 例：Ag︱Ag+ Ag+ + e → Ag 2．金属-金属难溶盐电极： 应用：测定阴离子 例：Ag︱AgCl︱Cl- AgCl + e → Ag +