第八电分析化学导论引言.ppt
东 北 师 范 大 学 分 析 化 学 精 品 课,第八章 电分析化学导论 引 言,电化学分析法是根据物质在溶液中的电化学性质及其变化来进行分析的方法。,本课程只涉及水溶液,东 北 师 范 大 学 分 析 化 学 精 品 课,第一节 电化学分析方法分类,电导分析法,东 北 师 范 大 学 分 析 化 学 精 品 课,电位分析法,V,指示电极,参比电极,东 北 师 范 大 学 分 析 化 学 精 品 课,电解分析法,以电子为沉淀剂，把被测金属离子从溶液中电沉积在已知重量的电极上，然后称量析出物的方法，又称电重量法。,东 北 师 范 大 学 分 析 化 学 精 品 课,库仑分析法,外加电源，根据电解过程中消耗的电量来进行分析的方法。 （依据的理论基础是法拉第定律）,控制电位库仑分析法,控制电流库仑分析法（又称库仑滴定）,分两类,东 北 师 范 大 学 分 析 化 学 精 品 课,伏安和极谱分析法,以测量电解过程中所得电流电位曲线（I-E）来确定溶液中被测物质浓度的方法称为伏安分析法。 使用滴汞电极的伏安法又称为极谱法！,东 北 师 范 大 学 分 析 化 学 精 品 课,第二节 电化学电池,化学能和电能相互转变的装置称为电化学池。,东 北 师 范 大 学 分 析 化 学 精 品 课,1780年，意大利医生伽伐尼在一次解剖青蛙时有一个偶然的发现。一只已解剖的青蛙放在一个潮湿的铁案上，当解剖刀无意中触及蛙腿上外露的神经时，死蛙的腿猛烈地抽搐了一下。伽伐尼立即重复了这个实验，又观察到同样的现象。最初他以为蛙腿发生痉挛是“大气电”作用的结果。后来他以严谨的科学态度，选择各种不同的金属，例如铜和铁或铜和银，接在一起，而把另两端分别与死蛙的肌肉和神经接触，青蛙就会不停地屈伸抽动。如果用玻璃、橡胶、松香、干木头等代替金属，就不会发生这样的现象。,东 北 师 范 大 学 分 析 化 学 精 品 课,东 北 师 范 大 学 分 析 化 学 精 品 课,能自发的将本身的化学能变成电能，这种化学电池称为原电池。 丹尼尔在伽伐尼和伏打的研究基础上把锌棒插在硫酸锌溶液中、铜棒插在硫酸铜溶液中，中间用盐桥相联，得到了有1.l V电动势的铜-锌电池。,一、原电池,i,东 北 师 范 大 学 分 析 化 学 精 品 课,讨论,半电池、半反应,电极反应,阴阳极、正负极 阳极、阴极是对实际发生的反应而言，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应； 正极、负极是对电荷的流向而言，电子流出为负极，电子流入为正极。,东 北 师 范 大 学 分 析 化 学 精 品 课,二、电解池,东 北 师 范 大 学 分 析 化 学 精 品 课,二、电池的图解表示法,Zn ZnSO4(1.0 mol/L)CuSO4（1.0 mol/L)Cu,丹尼尔原电池为例,东 北 师 范 大 学 分 析 化 学 精 品 课,规定： 左阳右阴：发生氧化反应的一极(阳极)写在左边，发生还原反应的一极（阴极）写在右边。 电池组成的每一个接界面用单竖线“”隔开，两种溶液通过盐桥连接，用双竖线“”表示。 电解质溶液位于两电极之间，并应注明浓（活）度，用括号（）括起来。如有气体应注明压力、温度，若不注明，默认值为25 ，101.325Kpa。 电池的电动势,东 北 师 范 大 学 分 析 化 学 精 品 课,CuCuSO4（1.0 mol/L)ZnSO4(1.0 mol/L)Zn,又如：,东 北 师 范 大 学 分 析 化 学 精 品 课,第三节 电极电位与双电层,一、电极电位 电极电位的产生 先讲点物理学知识：平板电容器,东 北 师 范 大 学 分 析 化 学 精 品 课,以丹尼尔原电池的Zn负极为例,+,电极电位,东 北 师 范 大 学 分 析 化 学 精 品 课,地球上某处的高度，都是以海平面作为零点测量出来的。,同样，单个电极的电位值目前尚无法测定，测定一个电极的电位值也是选择某一电极的电位作为零点，来测量其相对值。,2. 电极电位的测量,东 北 师 范 大 学 分 析 化 学 精 品 课,东 北 师 范 大 学 分 析 化 学 精 品 课,有些电极的电位值可能不方便采用此法测量，可通过热力学方法求解,DG -nEF,二、标准电极电位和条件电位（自学）,注意： (1）Pt不参加电极反应，只作为电子导体 （2）H2的分压为1atm，H+活度为1,东 北 师 范 大 学 分 析 化 学 精 品 课,一、参比电极 在测量过程中具有恒定电位的电极称为参比电极（Reference electrode）。 常用的参比电极：,第四节 电极的分类,甘汞电极,银氯化银电极,东 北 师 范 大 学 分 析 化 学 精 品 课,二、指示电极（Indicator)和工作电极(Working) 电极是用来反映离子或分子浓度，发生所需电化学反应的场所。在电化学测量过程中，溶液主体浓度不发生变化的电极称为指示电极。如有较大电流通过，溶液主体浓度发生显蓍变化的电极称为工作电极。,pH玻璃电极,工作电极,东 北 师 范 大 学 分 析 化 学 精 品 课,三、辅助电极（Auxiliary)和对电极(Counter) 辅助电极(对电极)与工作电极形成通路，但电极上发生的电化学反应并非实验所需要研究或测试的，它只提供电子传递的场所。,铂丝电极,东 北 师 范 大 学 分 析 化 学 精 品 课,三种电极的组合方法,1、电位分析法中，回路中流过的电流为零或很小,指示电极 + 参比电极 原电池,2、伏安分析法中，回路中流过的电流较大,工作电极 + 参比电极 +辅助电极 电解池,在伏安分析法中，辅助电极和对电极并不严格区分！,东 北 师 范 大 学 分 析 化 学 精 品 课,3、电解分析法中，回路中流过的电流也较大，但可不用参比电极。,工作电极,对电极,东 北 师 范 大 学 分 析 化 学 精 品 课,自学内容,课本P130第四节 电极的组成分类,
