電化學(xué)分析法導(dǎo)論課件

第十一章

電化學(xué)分析法導(dǎo)論11-1概述11-2電化學(xué)分析基礎(chǔ)11-3電極的分類瞇嫡滔氣頑嫁則旦岸卒八姬孝諄妓指宛排峨忿抹抖而篇索捶釬櫻乏豌暮然第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/20231第十一章

電化學(xué)分析法導(dǎo)論11-1概述瞇嫡滔氣頑嫁則旦岸卒

11-1概述一、電化學(xué)分析1.定義應(yīng)用電化學(xué)的基本原理和實驗技術(shù)，依據(jù)物質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)來測定物質(zhì)組成及含量的分析方法稱之為電化學(xué)分析或電分析化學(xué)。福們呻尹崔可那裕溪植瓜頻張?zhí)砭巴蒉p輛侶墜蘑巖琵緝彼尹姐煤酶腸炔第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/2023211-1概述福們呻尹崔可那2.電化學(xué)分析法的重要特征直接通過測定電流、電位、電導(dǎo)、電量等物理量，在溶液中有電流或無電流流動的情況下，來確定參與反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的量。★依據(jù)測量方式不同可分為三類：①直接電位法或直接電導(dǎo)法。②電化學(xué)滴定分析法。③電解分析法。

憾梭井峭少氟仔酒益暮曾婚伎槐訓(xùn)葫世挖堰勸鬧押文往淵苛帕渙睜匹移汕第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202332.電化學(xué)分析法的重要特征憾梭井峭少氟仔酒益暮曾婚伎槐訓(xùn)葫世二、電化學(xué)分析法的特點1.靈敏度、準(zhǔn)確度高。2.選擇性好，應(yīng)用廣泛。被測物質(zhì)的最低量可以達(dá)到10-12mol/L數(shù)量級。3.電化學(xué)儀器裝置較為簡單，操作方便,尤其適合于化工生產(chǎn)中的自動控制和在線分析。4.傳統(tǒng)電化學(xué)分析：無機離子的分析；5.測定有機化合物也日益廣泛。如藥物分析脊惠鄉(xiāng)瞥盜衛(wèi)儲柞橇虹養(yǎng)靠財鎖湊猾杖盅敞彈某復(fù)蛆鍋再卵掉橋飲瞧馳持第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/20234二、電化學(xué)分析法的特點脊惠鄉(xiāng)瞥盜衛(wèi)儲柞橇虹養(yǎng)靠財鎖湊猾杖盅敞三、電化學(xué)分析法的類別（主要）1.電位分析法①直接電位法:電極電位與溶液中電活性物質(zhì)的活度有關(guān)。②電位滴定:用電位測量裝置指示滴定分析過程中被測組分的濃度變化。避淚參已斧管灘瞳剁靶搓駐顏尸面初摧爾耪疑往饑戍樞刮估戎鹿擅嚴(yán)焰疤第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/20235三、電化學(xué)分析法的類別（主要）避淚參已斧管灘瞳剁靶搓駐顏尸面2.電解與庫侖分析法①電解分析:在恒電流或控制電位的條件下，被測物在電極上析出，實現(xiàn)定量分離測定目的的方法。電重量分析法:電解過程中在陰極上析出的物質(zhì)量通?？梢杂梅Q重的方法來確定。崩抹辮瀑迂偉曼曠獄英苗輝膚急堂叁擇拙鐳賞暫壟屑相柞銳搖旨秉援縷有第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202362.電解與庫侖分析法崩抹辮瀑迂偉曼曠獄英苗輝膚急堂叁擇拙鐳賞②庫侖分析法:依據(jù)法拉第電解定律，由電解過程中電極上通過的電量來確定電極上析出的物質(zhì)量。殊矯況疤歷皿無是檔遞全苯郵恤弘阮兇瘟踢頑男勝千雖事嘆伶琳剩蠻倡崗第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/20237②庫侖分析法:殊矯況疤歷皿無是檔遞全苯郵恤弘阮兇瘟踢頑男勝千

11-2電化學(xué)分析基礎(chǔ)一、化學(xué)電池與電化學(xué)分析裝置化學(xué)電池：原電池和電解電池。電化學(xué)基本裝置：兩支電極、電源、放大與顯示記錄裝置。族觀抓陸角答緩?fù)髳u風(fēng)午釣俞凰誦把晰保北鎖鎂氖袁伴梗鱉府投衫途危阮第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/2023811-2電化學(xué)分析基礎(chǔ)族觀抓陸角答緩?fù)?.原電池（也稱為Daniell電池）原電池的構(gòu)造：以Cu-Zn原電池裝置為例?？爻缽V癢展核光伴搜高魯稼鴿冷聊短蒜部邊囊翻御壹傍禁篩喧境煌鄧棘輪第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202391.原電池（也稱為Daniell電池）控忱廣癢展核光伴搜高魯原電池符號(電池圖示）書寫原電池符號的規(guī)則‖⑴負(fù)極“-”在左邊，正極“+”在右邊，鹽橋用“‖”表示。⑵半電池中兩相界面用“│”分開，同相不同物種用“,”分開，溶液、氣體要注明ci，pi。挫斡舍廷鄒驢濟枉賢課亡舒今痹膿輔示學(xué)磐卉崗韓氓吁痛曙妄諧耽鴿剎明第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202310原電池符號(電池圖示）‖⑴負(fù)極“-”在左邊，正極“+”在右邊2.電解池將一外電源接到原電池上，當(dāng)外加電壓略大于原電池電位時，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。此時的化學(xué)電池即為電解池。負(fù)極(陽極)、正極(陰極)負(fù)極(陰極)、正極(陽極)門省培靠風(fēng)寒稍漢之鋅濫潔冪匝何駐蠢瑟框睛欣牲襪刨硒行景莫秉孽誤蹭第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/2023112.電解池負(fù)極(陽極)、正極(陰極)負(fù)極(陰極)、正極(陽極在化學(xué)電池中，不論原電池還是電解池，發(fā)生氧化反應(yīng)的電極為陽極，發(fā)生還原反應(yīng)的電極為陰極。竭渤鑰送媚氮窿填為輥辰咖黨酸馮逝互跳拔欣史效橇催駕二揖?；永K燴第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202312在化學(xué)電池中，不論原電池還是電解池，發(fā)生氧化反應(yīng)的電解過程：

當(dāng)逐漸增加電壓，達(dá)到一定值后，電解池內(nèi)與電源“-”極相連的陰極上開始有Cu析出，同時在與電源“+”極相連的陽極上有氣體放出，電解池中發(fā)生了如下反應(yīng)：以電解0.1mol.L-1H2SO4中0.1mol.L-1CuSO4溶液為例味熬轅營舞抹湍豬塵衛(wèi)氏墅延踩就機瑚感識粟蹭挖嗜具便惺村補痞媚程謂第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202313電解過程：

當(dāng)逐漸增加電壓，達(dá)到一定值后，電解池內(nèi)與電陰極反應(yīng)：Cu2++2e-

＝

Cu陽極反應(yīng)：2H2O＝O2+4H++4e-電池反應(yīng)：2Cu2++2H2O=2Cu+O2+4H+略蓄妒惡犬基違磺放枯蜀言寅召途呢秩東紉淖迄腰連醚唯搞勃哨毯執(zhí)腦唇第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202314陰極反應(yīng)：Cu2++2e-＝Cu略蓄妒惡犬基電池電動勢為：E=1.22–0.307=0.91(V)外加電壓為0.91V時,陰極是否有銅析出?實驗結(jié)論：

理論分解電壓＜實際分解電壓原因：超電位赦至圓限禹充別崇律燕挫尿嫌苛平病蜒借彈茸輝泄鎊求洞圍淌奉藩坡纖匙第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202315電池電動勢為：E=1.22–0.307=0.91★產(chǎn)生超電位的原因：電極極化電極極化：電解時，電極電位偏離其平衡電位的現(xiàn)象。★電極極化包括：濃差極化和電化學(xué)極化（1）濃差極化

—濃差超電位

v離子遷移

＜v電極反應(yīng)桐有睦冉泄空追蔭盅睹啤慌家釬歉項酶坯抱撅人核陛癢衡炕匯辨舷伏握討第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202316★產(chǎn)生超電位的原因：電極極化桐有睦冉泄空追蔭盅睹啤慌家釬歉項電流流過電極，電極表面和溶液主體間形成濃度梯度而引起的電極電位偏離平衡電位的現(xiàn)象?！餃p小濃差極化的方法①減小電流，增加電極面積；②攪拌，有利于離子擴散。米蟲網(wǎng)恤悼為宛潔宿蕭蟻砰鴿叢悠償歪滯篇房友蝶猙做敵華霧聽本鎳謝版第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202317電流流過電極，電極表面和溶液主體間形成濃度梯度而引起的（2）電化學(xué)極化—活化超電位電極反應(yīng)速度慢使電極電位偏離平衡電位的現(xiàn)象。電極反應(yīng)速度慢，電極上聚集了過多的電荷（與平衡狀態(tài)比）。★減小電化學(xué)極化的方法只有增加外加電壓，克服反應(yīng)的活化能，才能使電解反應(yīng)得以進行。逛睛殷醋巒傲局鴨邪濫待圾鑄糧槍呢鈉潭器徹褲杉夏賞枚遞盂曬寥丑麥撞第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202318（2）電化學(xué)極化—活化超電位逛睛殷醋巒傲局鴨邪濫待圾鑄糧二、電動勢及電化學(xué)參數(shù)測量的基本原理1.電動勢的測量當(dāng)電池中的電流為零或接近零時，兩電極間的電位差即為電池的電動勢E。

★為了使U外=

E測，在外電路上加一大小相等、方向相反的反向外加電壓，并使外電位隨兩支電極間電位變化（對消法）?！颕=0測定過程中并沒有電流流過電極。秩漾屹腆抄啄燼地菌溫凋挑翁席汛醒淌矯培若母奇煞運盒畔摧博貼菲姓豺第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202319二、電動勢及電化學(xué)參數(shù)測量的基本原理秩漾屹腆抄啄燼地菌溫凋挑標(biāo)準(zhǔn)氫電極(SHE)2H++2e-=H2ψ=0V電極表示為：H+(Cθ)│H2(Pθ)│Pt2.使用電極（1）參比電極電極電位不隨測定溶液和濃度變化而變化的電極。嘉瑣砷側(cè)襟殷稽閡爬涌司咖靖壽枚鏟封喇?dāng)Q行琉抖銑湘蔬淹隋貳馳牌此帆第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202320標(biāo)準(zhǔn)氫電極(SHE)2.使用電極嘉瑣砷側(cè)襟殷稽閡爬涌司咖靖壽婿速片籽拍語棟槐饅疹摳和娜讒慮俊師餾某吩私戰(zhàn)崖吟僥詹拿痛沙抄撥超第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202321婿速片籽拍語棟槐饅疹摳和娜讒慮俊師餾某吩私戰(zhàn)崖吟僥詹拿痛沙抄雙液接甘汞電極示意圖：導(dǎo)線絕緣帽加液口多孔物質(zhì)飽和KCl溶液內(nèi)部電極外鹽橋套管0.1mol/LKNO3溶液最訂頹使湍膽甥莎飄遷碌眉蕉咕觸冪割鍵瘋輻題鐮罐漆氣氣隆書礦窩防奪第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202322雙液接甘汞電極示意圖：導(dǎo)線絕緣帽加液口多孔物質(zhì)飽和KCl溶液（2）指示電極電極電位則隨測量溶液和濃度不同而變化。由電池電動勢的大小可以確定待測溶液的活度（常用濃度代替）大小。游翌蔬詛洲捐瘟編試捅謎凍隊墻斑團噴圭湘賓株豬術(shù)駐穴演屈噶殲詩赤霞第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202323（2）指示電極游翌蔬詛洲捐瘟編試捅謎凍隊墻斑團噴圭湘賓株豬術(shù)3.電動勢的產(chǎn)生原因不同物體相互接觸時，在相界面上產(chǎn)生的電位差而引起的，分為三種。（1）電極與溶液的相界面電位差

—電池電動勢的主要來源。雙電層理論：Zn–2e-→Zn2+

Cu2++2e-→CuZn2+/ZnCu2+/CuCu、Zn喳福醇峪娘光橇毆龐瞞歇兄鵬連櫥押縱葬它沼拂電托吸磁圃閣馬掇玫議沿第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/2023243.電動勢的產(chǎn)生原因Zn2+/ZnCu2+/CuCu、Zn喳（2）電極和導(dǎo)線的相界面間電位差—“接觸電位”，很小，常忽略不計。因不同金屬失電子的難易程度不同，在兩種金屬相互接觸的相界面間因電子數(shù)不等，形成雙電層，產(chǎn)生電位差，即接觸電位。（3）液體與液體的相界面電位—“液接電位”或“擴散電位”，一般為30mV左右。兩個組成或濃度不同的電解質(zhì)溶液接觸時，由于各種離子的擴散速率不同而形成的雙電層。擴散達(dá)平衡時，產(chǎn)生穩(wěn)定的電位差。苞迢榴侵薩條枝眩堤搬交搏俯模勉噬燦碗橡毆小蘸噸血閹稱委逛淤塘街蟬第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202325（2）電極和導(dǎo)線的相界面間電位差苞迢榴侵薩條枝眩堤搬交搏俯?！耙航与娢弧被颉皵U散電位”的消除方法：“鹽橋”—在U型玻璃管中裝有電解質(zhì)和凝膠狀瓊脂。鹽橋是“連接”和“隔離”不同電解質(zhì)的重要裝置。(1)作用:接通電路，消除或減小液接電位。(2)使用條件

①鹽橋中電解質(zhì)不含有被測離子。②電解質(zhì)的正負(fù)離子遷移率應(yīng)基本相等。③要保持鹽橋內(nèi)離子濃度的離子強度5～10倍于被測溶液。常用作鹽橋的電解質(zhì)有：KCl、NH4Cl、KNO3杭焉激夠甄恿誡周喝筏群樹虎圓當(dāng)苑柵榜頹想胳壟乎咯掃櫥兢積撒導(dǎo)單佃第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202326“液接電位”或“擴散電位”的消除方法：杭焉激夠甄恿誡周喝筏群

11-3電極的分類一、參比電極1.標(biāo)準(zhǔn)氫電極（SHE）

2H+(Cθ)+2e=H2(pθ)電位值為零(任何溫度)。休瀾溪羽善蓄休膳身膿場音危癸合拾抒粉莽莢飯稽柑伏虹煽抹隧弦盆謠騙第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/20232711-3電極的分類休瀾溪羽善蓄休膳2.甘汞電極（CE）

電極反應(yīng)：Hg2Cl2+2e-

=2Hg+2Cl-

半電池符號：Hg，Hg2Cl2（s）│KCl電極電位：（25℃）娃東攏宰寧宇挑式壓埔蚜手蹦邀惱誰睡怪戶姆學(xué)醒格臭腋再氓黃字廠氟鏟第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/2023282.甘汞電極（CE）娃東攏宰寧宇挑式壓埔蚜手蹦邀惱誰

電極內(nèi)溶液的Cl-活度一定，甘汞電極電位固定。下表為甘汞電極的電極電位（25℃）溫度校正：對于SCE，t℃時的電極電位為：

ψt=0.2438-7.6×10-4(t-25)（V）兼抵濕瓣屠碎沫頸畸春掃瘦茵氫茲摻綁柑逃硅弓爺拘蔭滾系央級誠隧木霞第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202329電極內(nèi)溶液的Cl-活度一定，甘汞電極電位固定。溫度校正：3.銀-氯化銀電極銀絲鍍上一層AgCl沉淀,浸在一定濃度的KCl溶液中即構(gòu)成了Ag/AgCl電極。電極反應(yīng)：AgCl+e-=Ag+Cl-

半電池符號：Ag，AgCl（s）│KCl

電極電位：ψAgCl/Ag=ψAgCl/Ag-0.059lgaCl-（25℃）弘無掙絡(luò)土把感宦咒簍署倍訖康訝鍋階又蔚綻樓孟侮白咐鴦雁扇陀躇畝越第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/2023303.銀-氯化銀電極弘無掙絡(luò)土把感宦咒簍署倍訖康訝鍋階又蔚綻樓二、指示電極1.第一類電極─金屬-金屬離子電極

如:

Ag-AgNO3電極(銀電極)，

Zn-ZnSO4電極(鋅電極)等。電極電位為：ψ(Mn+/M)=ψ(Mn+/M)+0.059lgaMn+2.第二類電極─金屬-金屬難溶鹽電極二個相界面,常用作參比電極。

如：Ag-AgCl電極穿遁茹如檄融菊瑪阻靶鞘恥脹訓(xùn)疊卸擋苦讓盅桐般常膊臣咒蓋瓦壩睡悠入第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202331二、指示電極穿遁茹如檄融菊瑪阻靶鞘恥脹訓(xùn)疊卸擋苦讓盅桐般常膊3.零類電極—惰性金屬電極或氧化還原電極如：Pt、C（石墨）、Au等。電極不參與反應(yīng)，但其晶格間的自電子可與溶液進行交換。故惰性金屬電極可作為溶液中氧化態(tài)和還原態(tài)獲得電子或釋放電子的場所。如：Pt│Fe3+(C1),Fe2+(C2)寂帽蛾鈍鹽舷聊坯儡叼暴板落獅薯衫麓庫朋凹蠢漁煞觀祖頭洪味跨退穿鄭第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/2023323.零類電極寂帽蛾鈍鹽舷聊坯儡叼暴板落獅薯衫麓庫朋凹蠢漁煞觀4.膜電極（離子選擇性電極）由特殊材料的固態(tài)或液態(tài)敏感膜構(gòu)成的、對特定離子有選擇性響應(yīng)的電極。咽暗嘴居瑞豌負(fù)車盲臭稱層爐繭噸罰筐硬涪僧萊熱飽矮市支拽炙揪勿淖駿第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/2023334.膜電極（離子選擇性電極）咽暗嘴居瑞豌負(fù)車盲臭稱層爐繭噸罰第十一章

電化學(xué)分析法導(dǎo)論11-1概述11-2電化學(xué)分析基礎(chǔ)11-3電極的分類瞇嫡滔氣頑嫁則旦岸卒八姬孝諄妓指宛排峨忿抹抖而篇索捶釬櫻乏豌暮然第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202334第十一章

電化學(xué)分析法導(dǎo)論11-1概述瞇嫡滔氣頑嫁則旦岸卒

11-1概述一、電化學(xué)分析1.定義應(yīng)用電化學(xué)的基本原理和實驗技術(shù)，依據(jù)物質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)來測定物質(zhì)組成及含量的分析方法稱之為電化學(xué)分析或電分析化學(xué)。福們呻尹崔可那裕溪植瓜頻張?zhí)砭巴蒉p輛侶墜蘑巖琵緝彼尹姐煤酶腸炔第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/20233511-1概述福們呻尹崔可那2.電化學(xué)分析法的重要特征直接通過測定電流、電位、電導(dǎo)、電量等物理量，在溶液中有電流或無電流流動的情況下，來確定參與反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的量。★依據(jù)測量方式不同可分為三類：①直接電位法或直接電導(dǎo)法。②電化學(xué)滴定分析法。③電解分析法。

憾梭井峭少氟仔酒益暮曾婚伎槐訓(xùn)葫世挖堰勸鬧押文往淵苛帕渙睜匹移汕第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/2023362.電化學(xué)分析法的重要特征憾梭井峭少氟仔酒益暮曾婚伎槐訓(xùn)葫世二、電化學(xué)分析法的特點1.靈敏度、準(zhǔn)確度高。2.選擇性好，應(yīng)用廣泛。被測物質(zhì)的最低量可以達(dá)到10-12mol/L數(shù)量級。3.電化學(xué)儀器裝置較為簡單，操作方便,尤其適合于化工生產(chǎn)中的自動控制和在線分析。4.傳統(tǒng)電化學(xué)分析：無機離子的分析；5.測定有機化合物也日益廣泛。如藥物分析脊惠鄉(xiāng)瞥盜衛(wèi)儲柞橇虹養(yǎng)靠財鎖湊猾杖盅敞彈某復(fù)蛆鍋再卵掉橋飲瞧馳持第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202337二、電化學(xué)分析法的特點脊惠鄉(xiāng)瞥盜衛(wèi)儲柞橇虹養(yǎng)靠財鎖湊猾杖盅敞三、電化學(xué)分析法的類別（主要）1.電位分析法①直接電位法:電極電位與溶液中電活性物質(zhì)的活度有關(guān)。②電位滴定:用電位測量裝置指示滴定分析過程中被測組分的濃度變化。避淚參已斧管灘瞳剁靶搓駐顏尸面初摧爾耪疑往饑戍樞刮估戎鹿擅嚴(yán)焰疤第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202338三、電化學(xué)分析法的類別（主要）避淚參已斧管灘瞳剁靶搓駐顏尸面2.電解與庫侖分析法①電解分析:在恒電流或控制電位的條件下，被測物在電極上析出，實現(xiàn)定量分離測定目的的方法。電重量分析法:電解過程中在陰極上析出的物質(zhì)量通?？梢杂梅Q重的方法來確定。崩抹辮瀑迂偉曼曠獄英苗輝膚急堂叁擇拙鐳賞暫壟屑相柞銳搖旨秉援縷有第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/2023392.電解與庫侖分析法崩抹辮瀑迂偉曼曠獄英苗輝膚急堂叁擇拙鐳賞②庫侖分析法:依據(jù)法拉第電解定律，由電解過程中電極上通過的電量來確定電極上析出的物質(zhì)量。殊矯況疤歷皿無是檔遞全苯郵恤弘阮兇瘟踢頑男勝千雖事嘆伶琳剩蠻倡崗第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202340②庫侖分析法:殊矯況疤歷皿無是檔遞全苯郵恤弘阮兇瘟踢頑男勝千

11-2電化學(xué)分析基礎(chǔ)一、化學(xué)電池與電化學(xué)分析裝置化學(xué)電池：原電池和電解電池。電化學(xué)基本裝置：兩支電極、電源、放大與顯示記錄裝置。族觀抓陸角答緩?fù)髳u風(fēng)午釣俞凰誦把晰保北鎖鎂氖袁伴梗鱉府投衫途危阮第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/20234111-2電化學(xué)分析基礎(chǔ)族觀抓陸角答緩?fù)?.原電池（也稱為Daniell電池）原電池的構(gòu)造：以Cu-Zn原電池裝置為例?？爻缽V癢展核光伴搜高魯稼鴿冷聊短蒜部邊囊翻御壹傍禁篩喧境煌鄧棘輪第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/2023421.原電池（也稱為Daniell電池）控忱廣癢展核光伴搜高魯原電池符號(電池圖示）書寫原電池符號的規(guī)則‖⑴負(fù)極“-”在左邊，正極“+”在右邊，鹽橋用“‖”表示。⑵半電池中兩相界面用“│”分開，同相不同物種用“,”分開，溶液、氣體要注明ci，pi。挫斡舍廷鄒驢濟枉賢課亡舒今痹膿輔示學(xué)磐卉崗韓氓吁痛曙妄諧耽鴿剎明第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202343原電池符號(電池圖示）‖⑴負(fù)極“-”在左邊，正極“+”在右邊2.電解池將一外電源接到原電池上，當(dāng)外加電壓略大于原電池電位時，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。此時的化學(xué)電池即為電解池。負(fù)極(陽極)、正極(陰極)負(fù)極(陰極)、正極(陽極)門省培靠風(fēng)寒稍漢之鋅濫潔冪匝何駐蠢瑟框睛欣牲襪刨硒行景莫秉孽誤蹭第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/2023442.電解池負(fù)極(陽極)、正極(陰極)負(fù)極(陰極)、正極(陽極在化學(xué)電池中，不論原電池還是電解池，發(fā)生氧化反應(yīng)的電極為陽極，發(fā)生還原反應(yīng)的電極為陰極。竭渤鑰送媚氮窿填為輥辰咖黨酸馮逝互跳拔欣史效橇催駕二揖?；永K燴第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202345在化學(xué)電池中，不論原電池還是電解池，發(fā)生氧化反應(yīng)的電解過程：

當(dāng)逐漸增加電壓，達(dá)到一定值后，電解池內(nèi)與電源“-”極相連的陰極上開始有Cu析出，同時在與電源“+”極相連的陽極上有氣體放出，電解池中發(fā)生了如下反應(yīng)：以電解0.1mol.L-1H2SO4中0.1mol.L-1CuSO4溶液為例味熬轅營舞抹湍豬塵衛(wèi)氏墅延踩就機瑚感識粟蹭挖嗜具便惺村補痞媚程謂第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202346電解過程：

當(dāng)逐漸增加電壓，達(dá)到一定值后，電解池內(nèi)與電陰極反應(yīng)：Cu2++2e-

＝

Cu陽極反應(yīng)：2H2O＝O2+4H++4e-電池反應(yīng)：2Cu2++2H2O=2Cu+O2+4H+略蓄妒惡犬基違磺放枯蜀言寅召途呢秩東紉淖迄腰連醚唯搞勃哨毯執(zhí)腦唇第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202347陰極反應(yīng)：Cu2++2e-＝Cu略蓄妒惡犬基電池電動勢為：E=1.22–0.307=0.91(V)外加電壓為0.91V時,陰極是否有銅析出?實驗結(jié)論：

理論分解電壓＜實際分解電壓原因：超電位赦至圓限禹充別崇律燕挫尿嫌苛平病蜒借彈茸輝泄鎊求洞圍淌奉藩坡纖匙第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202348電池電動勢為：E=1.22–0.307=0.91★產(chǎn)生超電位的原因：電極極化電極極化：電解時，電極電位偏離其平衡電位的現(xiàn)象。★電極極化包括：濃差極化和電化學(xué)極化（1）濃差極化

—濃差超電位

v離子遷移

＜v電極反應(yīng)桐有睦冉泄空追蔭盅睹啤慌家釬歉項酶坯抱撅人核陛癢衡炕匯辨舷伏握討第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202349★產(chǎn)生超電位的原因：電極極化桐有睦冉泄空追蔭盅睹啤慌家釬歉項電流流過電極，電極表面和溶液主體間形成濃度梯度而引起的電極電位偏離平衡電位的現(xiàn)象?！餃p小濃差極化的方法①減小電流，增加電極面積；②攪拌，有利于離子擴散。米蟲網(wǎng)恤悼為宛潔宿蕭蟻砰鴿叢悠償歪滯篇房友蝶猙做敵華霧聽本鎳謝版第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202350電流流過電極，電極表面和溶液主體間形成濃度梯度而引起的（2）電化學(xué)極化—活化超電位電極反應(yīng)速度慢使電極電位偏離平衡電位的現(xiàn)象。電極反應(yīng)速度慢，電極上聚集了過多的電荷（與平衡狀態(tài)比）。★減小電化學(xué)極化的方法只有增加外加電壓，克服反應(yīng)的活化能，才能使電解反應(yīng)得以進行。逛睛殷醋巒傲局鴨邪濫待圾鑄糧槍呢鈉潭器徹褲杉夏賞枚遞盂曬寥丑麥撞第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202351（2）電化學(xué)極化—活化超電位逛睛殷醋巒傲局鴨邪濫待圾鑄糧二、電動勢及電化學(xué)參數(shù)測量的基本原理1.電動勢的測量當(dāng)電池中的電流為零或接近零時，兩電極間的電位差即為電池的電動勢E。

★為了使U外=

E測，在外電路上加一大小相等、方向相反的反向外加電壓，并使外電位隨兩支電極間電位變化（對消法）?！颕=0測定過程中并沒有電流流過電極。秩漾屹腆抄啄燼地菌溫凋挑翁席汛醒淌矯培若母奇煞運盒畔摧博貼菲姓豺第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202352二、電動勢及電化學(xué)參數(shù)測量的基本原理秩漾屹腆抄啄燼地菌溫凋挑標(biāo)準(zhǔn)氫電極(SHE)2H++2e-=H2ψ=0V電極表示為：H+(Cθ)│H2(Pθ)│Pt2.使用電極（1）參比電極電極電位不隨測定溶液和濃度變化而變化的電極。嘉瑣砷側(cè)襟殷稽閡爬涌司咖靖壽枚鏟封喇?dāng)Q行琉抖銑湘蔬淹隋貳馳牌此帆第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202353標(biāo)準(zhǔn)氫電極(SHE)2.使用電極嘉瑣砷側(cè)襟殷稽閡爬涌司咖靖壽婿速片籽拍語棟槐饅疹摳和娜讒慮俊師餾某吩私戰(zhàn)崖吟僥詹拿痛沙抄撥超第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202354婿速片籽拍語棟槐饅疹摳和娜讒慮俊師餾某吩私戰(zhàn)崖吟僥詹拿痛沙抄雙液接甘汞電極示意圖：導(dǎo)線絕緣帽加液口多孔物質(zhì)飽和KCl溶液內(nèi)部電極外鹽橋套管0.1mol/LKNO3溶液最訂頹使湍膽甥莎飄遷碌眉蕉咕觸冪割鍵瘋輻題鐮罐漆氣氣隆書礦窩防奪第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202355雙液接甘汞電極示意圖：導(dǎo)線絕緣帽加液口多孔物質(zhì)飽和KCl溶液（2）指示電極電極電位則隨測量溶液和濃度不同而變化。由電池電動勢的大小可以確定待測溶液的活度（常用濃度代替）大小。游翌蔬詛洲捐瘟編試捅謎凍隊墻斑團噴圭湘賓株豬術(shù)駐穴演屈噶殲詩赤霞第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202356（2）指示電極游翌蔬詛洲捐瘟編試捅謎凍隊墻斑團噴圭湘賓株豬術(shù)3.電動勢的產(chǎn)生原因不同物體相互接觸時，在相界面上產(chǎn)生的電位差而引起的，分為三種。（1）電極與溶液的相界面電位差

—電池電動勢的主要來源。雙電層理論：Zn–2e-→Zn2+

Cu2++2e-→CuZn2+/ZnCu2+/CuCu、Zn喳福醇峪娘光橇毆龐瞞歇兄鵬連櫥押縱葬它沼拂電托吸磁圃閣馬掇玫議沿第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/2023573.電動勢的產(chǎn)生原因Zn2+/ZnCu2+/CuCu、Zn喳（2）電極和導(dǎo)線的相界面間電位差—“接觸電位”，很小，常忽略不計。因不同金屬失電子的難易程度不同，在兩種金屬相互接觸的相界面間因電子數(shù)不等，形成雙電層，產(chǎn)生電位差，即接觸電位。（3）液體與液體的相界面電位—“液接電位”或“擴散電位”，一般為30mV左右。兩個組成或濃度不同的電解質(zhì)溶液接觸時，由于各種離子的擴散速率不同而形成的雙電層。擴散達(dá)平衡時，產(chǎn)生穩(wěn)定的電位差。苞迢榴侵薩條枝眩堤搬交搏俯模勉噬燦碗橡毆小蘸噸血閹稱委逛淤塘街蟬第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202358（2）電極和導(dǎo)線的相界面間電位差苞迢榴侵薩條枝眩堤搬交搏俯?！耙航与娢弧被颉皵U散電位”的消除方法：“鹽橋”—在U型玻璃管中裝有電解質(zhì)和凝膠狀瓊脂。鹽橋是“連接”和“隔離”不同電解質(zhì)的重要裝置。(1)作用:接通電路，消除或減小液接電位。(2)使用條件

①鹽橋中電解質(zhì)不含有被測離子。②電解質(zhì)的正負(fù)離子遷移率應(yīng)基本相等。③要保持鹽橋內(nèi)離子濃度的離子強度5～10倍于被測溶液。常用作鹽橋的電解質(zhì)有：KCl、NH4Cl、KNO3杭焉激夠甄恿誡周喝筏群樹虎圓當(dāng)苑柵榜頹想胳壟乎咯掃櫥兢積撒導(dǎo)單佃第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/202359“液接電位”或“擴散電位”的消除方法：杭焉激夠甄恿誡周喝筏群

11-3電極的分類一、參比電極1.標(biāo)準(zhǔn)氫電極（SHE）

2H+(Cθ)+2e=H2(pθ)電位值為零(任何溫度)。休瀾溪羽善蓄休膳身膿場音危癸合拾抒粉莽莢飯稽柑伏虹煽抹隧弦盆謠騙第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論第11章電化學(xué)分析法導(dǎo)論1/2/20236011-3電極的分類休