分析化學(xué)電勢(shì)分析法省公開課一等獎(jiǎng)全國(guó)示范課微課金獎(jiǎng)?wù)n件

電勢(shì)（位）分析法1第1頁(yè)第一節(jié)概述電化學(xué)分析法包含電勢(shì)法、電導(dǎo)法、極譜法、庫(kù)侖法,其靈敏度、準(zhǔn)確度及選擇性均高。電勢(shì)分析法分為直接電勢(shì)法：直接測(cè)原電池電動(dòng)勢(shì)電勢(shì)滴定法：用電動(dòng)勢(shì)改變來(lái)確定滴定終點(diǎn)

電化學(xué)分析法包含電勢(shì)法、電導(dǎo)法、極譜法、庫(kù)侖法，特點(diǎn)：靈敏度、準(zhǔn)確度高，選擇性好。電勢(shì)分析法又分為：直接電勢(shì)法：直接測(cè)定原電池電動(dòng)勢(shì)電勢(shì)滴定法：經(jīng)過(guò)測(cè)定電動(dòng)勢(shì)來(lái)確定終點(diǎn)2第2頁(yè)mVH2Hg2Cl2HgKCl100kPa=K+SpH指示電極：電極電勢(shì)與被測(cè)物濃度相關(guān)參比電極：電極電勢(shì)與被測(cè)物濃度無(wú)關(guān)利用測(cè)定工作電池電動(dòng)勢(shì)或其改變來(lái)測(cè)定被測(cè)物含量電化學(xué)分析方法3第3頁(yè)參比電極：1，電極電勢(shì)與被測(cè)物濃度無(wú)關(guān)；2，電極電勢(shì)穩(wěn)定。第二類電極：甘汞電極：Hg2Cl2/HgHg2Cl2+2e-=2Hg+2Cl-飽和甘汞電極：=0.2415V(25攝氏度）4第4頁(yè)銀—氯化銀電極：

AgCl+e-=Ag+Cl-優(yōu)點(diǎn)：受溫度影響較小5第5頁(yè)指示電極：金屬電極氧化還原電極第二類電極離子選擇電極6第6頁(yè)第一節(jié)pH直接電位法測(cè)定一,pH玻璃膜電極Na+Gl-H+Gl-H+Gl-內(nèi)參比溶液a（H+)內(nèi)試劑溶液a（H+)試干玻璃層內(nèi)水化層外水化層（膜）離子交換：Na+Gl-+H+=H+Gl-+Na+離子遷移：H+(硅膠層）=H+(溶液）7第7頁(yè)25攝氏度時(shí)：一定溫度下，膜電位與溶液pH成線性關(guān)系；25攝氏度時(shí)，直線斜率為-0.059V/pH跨越玻璃膜二溶液之間電位差稱為膜電位8第8頁(yè)關(guān)于膜不對(duì)稱電位：因?yàn)槟蓚?cè)結(jié)構(gòu)不完全相同、水化程度不完全相同造成。經(jīng)充分水化玻璃膜，不對(duì)稱電位較小，約1~30mV，且一定條件下數(shù)值穩(wěn)定。玻璃電極在使用前需在水中浸泡24小時(shí)：1，充分水化，離子交換反應(yīng)完全，使膜能對(duì)H+有響應(yīng)；2，降低并穩(wěn)定不對(duì)稱電位。9第9頁(yè)mVAgCl/Ag內(nèi)參比溶液Ag，AgCl|內(nèi)參比溶液|玻璃膜|試液

內(nèi)參比電極電位膜電位，不對(duì)稱電位25攝氏度：（玻）/V=(K’-0.059pH)/V工作電池電動(dòng)勢(shì)：(-)玻璃電極|試液|

|甘汞電極(+)

玻

參25攝氏度：/V=(K’’+0.059pH)/V膜10第10頁(yè)二，pH測(cè)定原理和方法問(wèn)題：消除不對(duì)稱電位影響將參比電極和玻璃電極插入一已知pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液中，并測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)（S)：將電極插入待測(cè)溶液中，并測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)（X)：11第11頁(yè)pH(X)和pH(S)差值與

x和S差值呈線性關(guān)系例：25攝氏度時(shí)：12第12頁(yè)定位：防止不對(duì)稱電位對(duì)測(cè)定影響標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液pH應(yīng)靠近待測(cè)液pH,普通相差不得大于3個(gè)pH單位溫度調(diào)整:調(diào)整工作曲線斜率標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液與被測(cè)液溫度應(yīng)相同玻璃電極在使用前必須在純凈水中浸泡24小時(shí)以上?。∽⒁獠Ａщ姌O適用pH范圍13第13頁(yè)第二節(jié)其它離子選擇電極主要部件：特種薄膜（電化學(xué)傳感器）內(nèi)參比溶液內(nèi)參比電極測(cè)定依據(jù)：因?yàn)殡x子交換、遷移而產(chǎn)生膜電位14第14頁(yè)一，測(cè)定原理對(duì)陽(yáng)離子Mn+響應(yīng)電極：對(duì)陰離子Mn-響應(yīng)電極：15第15頁(yè)薄膜電極與參比電極組成原電池（若參比電極作負(fù)級(jí)）則為：M為陽(yáng)離子，式中K’后一項(xiàng)取正號(hào)M為陰離子，式中K’后一項(xiàng)取負(fù)號(hào)16第16頁(yè)

=K′±Slg(a/c

)=K′±Slg·(c/c

)=K′±Slg±Slg(c/c

)在保持溶液中離子強(qiáng)度恒定條件下，為一常數(shù)，則：

=K±Slg(c/c

)溶液中離子

強(qiáng)度恒定時(shí)，與離子相對(duì)濃度對(duì)數(shù)呈線性關(guān)系17第17頁(yè)二、離子選擇電極測(cè)定離子濃度方法：標(biāo)準(zhǔn)曲線法必須把離子強(qiáng)度較高溶液加到標(biāo)準(zhǔn)溶液和未知溶液中，使溶液中離子強(qiáng)度固定，從而使離子活度系數(shù)不變，這么才能夠利用標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)溶液中離子濃度?？傠x子強(qiáng)度調(diào)整緩沖液(TISAB)：1，惰性電解質(zhì)——固定離子強(qiáng)度2，配位劑——掩蔽干擾離子3，pH緩沖劑——調(diào)整溶液pH18第18頁(yè)例：用F-離子選擇電極測(cè)天然水中F含量時(shí)加入TISAB包含：NaCl——惰性電解質(zhì)檸檬酸鈉——掩蔽劑(掩蔽Fe3+、Al3+)HAc-NaAc——調(diào)整pH約為519第19頁(yè)

標(biāo)準(zhǔn)曲線法

lg（c/c

）20第20頁(yè)第三節(jié)電勢(shì)滴定原理利用電勢(shì)法確定滴定終點(diǎn)滴定分析方法21第21頁(yè)測(cè)定依據(jù)：在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近，溶液電極電勢(shì)有最大改變。應(yīng)用：1，反應(yīng)完全程度較差者：Ka10-9.32,溶液有顏色而不易觀察指示劑顏色改變；無(wú)適當(dāng)指示劑；3，大量同種樣品自動(dòng)電勢(shì)滴定；22第22頁(yè)電勢(shì)滴定中滴定終點(diǎn)確實(shí)定—V曲線曲線拐點(diǎn)即為終點(diǎn)d2/dV—V曲線d2/dV=0處即為終點(diǎn)d/dV—V曲線一階導(dǎo)數(shù)極大值即為終點(diǎn)23第23頁(yè)V1V2V3V4(V3+V4)/2(V2+V3)/2(V1+V2)/2/V/V/V

2/V2??

2/V2??二階導(dǎo)數(shù)法確定電勢(shì)滴定終點(diǎn)24第24頁(yè)三、電位分析法應(yīng)用與計(jì)算示例

applicationandcalculateexampleofpotentiometry

例題1：以銀電極為指示電極,雙液接飽和甘汞電極為參比電極,用0.1000mol/LAgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定含Cl試液,得到原始數(shù)據(jù)以下(電位突越時(shí)部分?jǐn)?shù)據(jù))。用二級(jí)微商法求出滴定終點(diǎn)時(shí)消耗AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液體積?解:將原始數(shù)