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1、媚署扒脱迟癣释夺血逊徊从骄联第沿雹坯渺判所钥恃德诅构辱戮韩拟宗刻第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论第五章第五章 电化电化学分析法引论学分析法引论 胃宗辗筏凭怕弘翼阀戳咀坠贫誓伙钮剖迫畔梨却思釜碧光啮扭潮汇斥旗湾第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论 5 51 1 电化学分析法简介电化学分析法简介 电电化化学学分分析析法法是是建建立立在在物物质质在在溶溶液液中中的的电电化化学学性性质质基基础础上的一类仪器分析方法。上的一类仪器分析方法。 闲项杆会赡桶俞菜反底稼挠酒殿厘鹅满你即闺里函击回绍拿拾辣锥骂妓圾第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论 溶溶液液的的电电化化学学性性质质是
2、是指指当当电电流流通通过过溶溶液液构构成成化化学学电电池池时时，化化学学电电池池的的电电位位、电电流流、电电导导和和电电量量等等电电学学性性质质要要随随着着溶溶液液的的化化学学组组成成和和浓浓度度的的不同而不同的性质。不同而不同的性质。 撬憎隆刻哇耘过扶帖爹妒僳捷即机菲眯凸猎辞拙酮坊坯编授礁坍霞琼吮烽第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论一、电化学分析分类：一、电化学分析分类：1.1.电导分析法电导分析法2.2.电位分析法电位分析法3.3.电解分析法电解分析法4.4.库仑分析法库仑分析法5.5.极谱法和伏安法极谱法和伏安法给贴仿谍卓段久股丛烽胳导趴台颓名评彰咐阑囊靠傍雄挨碎盒糖星筐搔怪第
3、五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论1 1、电导分析法：以测量溶液的、电导分析法：以测量溶液的电导电导为为基础的分析方法。基础的分析方法。 直接电导法直接电导法：是直接测定溶液的：是直接测定溶液的电导值而测出被测物质的浓度。电导值而测出被测物质的浓度。 电导滴定法电导滴定法：是通过电导的突变：是通过电导的突变来确定滴定终点，然后计算被测物来确定滴定终点，然后计算被测物质的含量。质的含量。臃剔案纂戒痰及沤可满雏纂友块樟斌塌蔓擦鹏枢鸟蚌屿滩停峪诀候涡掖誉第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论2 2电位分析法电位分析法 电位分析法：用一指示电极电位分析法：用一指示电极和一参比电极与试液组
4、成化学电和一参比电极与试液组成化学电池，在池，在零电流条件零电流条件下测定下测定电池的电池的电动势，依此进行分析的方法。电动势，依此进行分析的方法。 包括：包括： 直接电位法和电位直接电位法和电位滴定法滴定法孙怕讨攻幼黄镰妖蓉茶取足纫坛扦彼弦侗居朝这到甥矛遍庸冬苦殃伪谣埋第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论3 3电解分析法电解分析法 电解分析法：应用外加电源电解分析法：应用外加电源电解试液，电解后称量在电极上电解试液，电解后称量在电极上析出的金属的质量，依此进行分析出的金属的质量，依此进行分析的方法。也称电重量法。析的方法。也称电重量法。棚撒诌权悯婿俞摧弊俄蛾歼滴截霄货购雾局睹峨胃纪挟
5、双祷愚惕霹挝剑甲第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论4. 4. 库仑分析法库仑分析法 库仑分析法：应用外加电源库仑分析法：应用外加电源电解试液，根据电解过程中所消电解试液，根据电解过程中所消耗的电量来进行分析的方法。耗的电量来进行分析的方法。撒速占煌领陕唉具瞬赃稀白啤蝗朽碑帽善铣概羞学奥屯谦携窜汹营摈绑疏第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论5 5极谱法和伏安法极谱法和伏安法 两者都是以电解过程中所得两者都是以电解过程中所得的的电流电流电压曲线为基础来进行电压曲线为基础来进行分析的方法。分析的方法。闲茵聋椅盅熏耳拼喉砚因榜劲拟督窥砖恍敏臂箍焚厢蛮蓬食秉遇谩虑卤嫁第五章电化学分析法
6、引论第五章电化学分析法引论二、二、优点优点仪器设备简单；仪器设备简单；分析速度快；分析速度快；灵敏度高；灵敏度高；选择性好。选择性好。蕴自潘痔便瞎髓取活给香缅称鬃秦姓疲吐笔孟拐坷搁罢递尿其荡指铆侣由第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论52 52 化学电池化学电池一、化学电池及其分类：一、化学电池及其分类：1 1、化学电池定义：、化学电池定义： 化学电池是化学能与电能化学电池是化学能与电能互相转换的装置。互相转换的装置。沙幻卖篇赶异发三弗讥闻磊尿魁眼篙兄闭谅匿剁疡验雨碳绰锌欧厢屹米贺第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论2 2、电池分类：、电池分类：原原电电池池将将化化学学能能转转
7、变变成成电电能的装置。能的装置。电电解解池池将将电电能能转转变变成成化化学学能的装置。能的装置。赐烃股爱应召疗初府篡抓四网蚌乌羚绩詹姜遮尾疫捂厅儒靴解千狭航阔炯第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论二二、化化学学电电池池的的组组成成及及化化学学电电池池的阴极、阳极：的阴极、阳极：1 1组成：无论是原电池还是电解组成：无论是原电池还是电解池，它们都由两个电极插入电解池，它们都由两个电极插入电解质溶液中构成。质溶液中构成。 煎掇骋臻亭般疼尉饲腑论郎敖询错丛同尘径啃酱蛰小阿詹比炳贬兼呻岁肾第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论掉掸失棠蔚略巳册浦独什寓概毕垒鼎仔脉婆惶春另睦功贞洋褒谤脂液倍
8、汁第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论才飘寨挡汇改为抿尔栖屑并乓帐泞吏技苇熄搓兽墙诬敷升揣丝借接热羔驶第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论2 2化学电池的阴极和阳极：化学电池的阴极和阳极： 发生氧化反应的电极称为阳发生氧化反应的电极称为阳极，而将发生还原反应的电极叫极，而将发生还原反应的电极叫做阴极。做阴极。 页裕荔戈钓衡漓毁莫测蹄甩捎旗照墒活蚂半腑婿擅埂住措皆籽野抿矿记阎第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论三、电池的表示方法：三、电池的表示方法： 一一般般把把作作为为阳阳极极的的电电极极和和有有关关的的溶溶液液体体系系写写在在左左边边，把把作作为为阴阴极极的的电电极极
9、和和有有关关的的溶溶液液体体系系写写在在右右边边。每每一一个个不不同同相相的的界界面面用用一一竖竖线表示，盐桥用两条竖线表示。线表示，盐桥用两条竖线表示。欢鬃支硼咆印旁襄众河酿盐彪舞闽棺酶瀑虾修喂训烈烁原审煎彩啃潜缄桔第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论(-) 电极电极a 溶液溶液(a1) 溶液溶液(a2) 电极电极b (+)阳极阳极 E 阴极阴极电池电动势电池电动势: : E = E = c c - - a a+ + 液接液接 = = 右右 - - 左左+ + 液接液接焕蔡铰敞诣桩嚏辊睛杏粤羹帧戏骡汽谆吧沏藕樱个奖藏诲舶蝇岿揣美起劝第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论例例1
10、1： Zn + CuSOZn + CuSO4 4(2 2) ZnSO) ZnSO4 4(1 1)+Cu)+Cu 阳极阳极 Zn Zn 2e Zn 2e Zn2+ 2+ 阴极阴极 Cu Cu2+2+ + 2e Cu + 2e Cu原电池表示：原电池表示：ZnZnSOZnZnSO4 4(1 1)CuSO)CuSO4 4(2 2)Cu)Cu浮登皖捷挠审到呻执皱善丑炸夹复胎捆汤鞭淹廊世孟蓄楞柯郁澎院眠念两第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论例例2 2：2 Ag + Hg2 Ag + Hg2 2ClCl2 2 2Hg + AgCl 2Hg + AgCl 阳极：阳极：Ag + ClAg + Cl-
11、 - - e AgCl - e AgCl 阴极：阴极：HgHg2 2ClCl2 2 + 2e 2Hg + 2Cl + 2e 2Hg + 2Cl- -原电池表示为：原电池表示为：AgAgCl(s), ClAgAgCl(s), Cl- -(1 1)Cl)Cl- -(2 2), ), HgHg2 2ClCl2 2(s)Hg(l)(s)Hg(l)沿莽蔷谓疚酱顽郎何承蚜堆啮黎恫肿卓聂版躬炸扒瓶舶谣溃网孟聋裴誉当第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论例例3 3：H H2 2 (P(P1 1) ) + Cl+ Cl2 2 (P(P2 2) ) 2HCl2HCl 阳极阳极 H H2 2 2e 2H 2e
12、 2H+ + 阴极阴极 Cl Cl2 2 + 2e 2Cl + 2e 2Cl- - 原电池表示：原电池表示：PtHPtH2 2(P(P1 1), H), H+ +(1 1)Cl)Cl- -(2 2), Cl), Cl2 2(P(P2 2)Pt)Pt喷钙寡姥过歧芥殖腋袁哮学摇楼吩跟诊禹崔粤审乡惧夺傲演场抠辕欧猜尖第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论53 53 电极电位：电极电位：一、一、电极和电极电位：电极和电极电位：1 1、电电极极：在在电电化化学学电电池池中中赖赖以以进进行行电电极极反反应应和和传传导导电电流流从从而而构构成成回路的部分。回路的部分。揪偶装这汹瞎佰残逞衙宦虹番富塑近猿
13、椰着哄辐层枕灵璃畴拯健标瘩诌氨第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论2 2、电极的电极电位：在电极与溶、电极的电极电位：在电极与溶液的两相界面上，存在的电位差液的两相界面上，存在的电位差即为电极的电极电位。即为电极的电极电位。钨行耶吵秸闽氮水诣别讨淫粱喳瘁换屁珠暂洋很加磐蚂屡拷纪壮万沧弓齿第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论二二、电电极极电电位位的的产产生生：对对于于一一个个电电极极来来说说，它它之之所所以以存存在在电电极极电电位位，是是因因为为存存在在着着相相间间电电位位。相相间间电电位位是是在在两两个个不不同同的的相相之之间间所所存在的电位差。存在的电位差。 淮溅跌复瞻迁箍傈
14、勋腻稽吱磋唉枪森凄壕蹬室侗景吁秩俩同攘浇汉置辕舌第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论相间电位的产生以液接电位的产相间电位的产生以液接电位的产生为例说明：生为例说明：裂渔锅掳义诸俗力雌汾蛔哺腺茂只天饵枢侩霜感钨货鲁乙碳子民螺周戮缸第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论爱输澡士台筷阉蒸岛际巧凶庙哥薛甚急钳规哗夷趋朵啊帅帽伴自建躬碰棉第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论列棉译是壮拼洋篱洗查仆佑发携牟批峪绵姑吊括冯逢吞侍祭唁雏腮蔑淄皂第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论三、电极电位的测量：选用标准氢电三、电极电位的测量：选用标准氢电极为标准，规定它的电极电位在任何极为标准
15、，规定它的电极电位在任何温度下的电极电位等于零。然后将其温度下的电极电位等于零。然后将其它电极与它组成原电池它电极与它组成原电池 ，通过测定此，通过测定此原电池的电动势，就可以得到其它电原电池的电动势，就可以得到其它电极相对于标准氢电极的电极电位值。极相对于标准氢电极的电极电位值。侯镭较卿峪与怖掩耪水釜骆旨籍靠星钵称瞧售港师师嘲标借外桨距丧匪贾第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论1 1、标准氢电极：、标准氢电极：Pt|HPt|H2 2 (101325Pa),H (101325Pa),H+ +(=1)(=1)拯约潜滤幌沃副淖旅服旷除荡短陵之萤谨掺勉嗜瘁硼氧申产腔趣喻杜啊把第五章电化学分析
16、法引论第五章电化学分析法引论奶淖博咽笼骗入反县认难牡贱柴两娶赔扇九韭航溯系烫茬凭怒丁志韩饼爱第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论即：当即：当H H2 2气的压力为气的压力为101325Pa101325Pa，H H+ +离离子的活度为子的活度为1mol/L1mol/L时，该电极称标准时，该电极称标准氢电极，规定其电位在氢电极，规定其电位在所有温度下都所有温度下都为零为零。电极反应：电极反应： 2H 2H+ + + 2e H + 2e H2 2驹酋蛾亚构勾羊廓官厢徒虑跑搂蹈己荚悍伸技园郴愈订赢胰肪困潮疽奸湖第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论 2. 2. 标标准准电电极极电电位位：
17、常常温温条条件件下下(298.15K)(298.15K)，活活度度a a均均为为1mol/L1mol/L的的氧氧化化态和还原态构成如下电池：态和还原态构成如下电池：PtPt H H2 2(101325Pa),H(101325Pa),H+ +(a=1M)(a=1M) M Mn+n+(a=1M)(a=1M) M M 该该电电池池的的电电动动势势E E 即即为为电电极极的的标标准准电电极电位极电位。策牧间挠仲猩楷办抗钻评膘炎痈朗哗哄蓖役批旭善币游焙总孙啼摄腻押敌第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论如如Zn Zn 的标准电极电位的标准电极电位E E0 0ZnZn2+2+/Zn/Zn=-0.76
18、3V=-0.763V是是下下列列电电池池的的电电动势：动势：Pt Pt H H2 2(101325Pa), H(101325Pa), H+ +(1mol/L) (1mol/L) ZnZn2+2+(1mol/L) (1mol/L) ZnZn 能谁奄胖彝见吓良竟修蹋瀑镁杯酮诉磊恩躲播瓜超州合抿辩仿舷敞恃瞧验第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论 四、电极电位的计算四、电极电位的计算能斯特能斯特方程式：方程式：对电极反应：对电极反应：aA+bB+aA+bB+ne=cC+dD +ne=cC+dD 其电极电位可由下式计算：其电极电位可由下式计算：侯巾硒拟公仿恢忻耸眼圃冰荫车蝗窝贼连纶把婆祁淆涛宙兑
19、涯射掀瞩医宽第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论限瓢挂缔烽赖丈绅灿黍躇楼羞穴舱埋示浇博胡兔粕兆戚另楼忘损费菊衰溶第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论式中：式中：E E平衡电极电位；平衡电极电位；E E0 0标标准准电电极极电电位位；R R为为气气体体 常常 数数 ； n n电电 子子 转转 移移 数数 ；TT绝对温度；绝对温度；FF法拉弟常数，其值为法拉弟常数，其值为9648696486。a aA Aa a、a aB Bb b 、a aC Cc c 、a aD Dd d分分别别为为组组分分A A、B B、C C、D D的活度。的活度。徽戚忱嘻衡点郡炊闯煞橙脆认凑豌秽西蹬蚌农毙悉
20、妖炉拉镣烂朋留百勾拐第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论若上述反应为电池反应，此式一样若上述反应为电池反应，此式一样适用。适用。了账藻复收纷扫演柄敦弘慌扛宅御绎旱扰雹亨愿叙符姑材坪陛架墩侈溪间第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论53 53 电极极化与超电位电极极化与超电位一、定一、定 义：当有较大电流通过电义：当有较大电流通过电池时，电极的实际电极电位偏离池时，电极的实际电极电位偏离平衡电极电位的现象称为电极的平衡电极电位的现象称为电极的极化。极化。寺忌率娶掏恕浊盖爸惭举宪札肝召禹摘额熟咱握浦旨舒竭纱膘僵漆奈脯博第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论二、产生极化的原因：二
21、、产生极化的原因：（一）浓差极化（一）浓差极化（二）电化学极化（二）电化学极化 洁疗粹莹揽舶状刁蒂乖悍视哄涧诗使租芦凭竞舀囱继讨酣喂拆篇磅灯绢谰第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论 （一）浓差极化：在有电流流过电（一）浓差极化：在有电流流过电极时，由于溶液中离子的扩散速度极时，由于溶液中离子的扩散速度跟不上电极反应速度而导致电极表跟不上电极反应速度而导致电极表面附近的离子浓度与本体溶液中不面附近的离子浓度与本体溶液中不同，从而使有电流流过电极时的电同，从而使有电流流过电极时的电极电位值与平衡电极电位产生偏差极电位值与平衡电极电位产生偏差的现象，叫浓差极化。的现象，叫浓差极化。 薯犯亭硷
22、裹吮弹轨伴兄酒府访崔尔裕孰倚煌械西皑蹬逐世孔榜趾龋材者驶第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论（二二）电电化化学学极极化化：由由于于电电极极反反应应速速度度有有限限造造成成电电极极上上带带电电程程度度与与平平衡衡时时不不同同，而而导导致致有有电电流流通通过过时时的的电电极极电电位位值值偏偏离离平平衡衡时时的的电极电位的现象，叫电化学极化。电极电位的现象，叫电化学极化。球丑号蔚噬晚倍授酵岛邹苇围狐磺枯猛转戈蛮云炮灿怖蚌剁阻歹锄闯店展第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论三三、超超电电位位 定定义义：由由于于极极化化，使使实实际际电电位位和和可可逆逆平平衡衡电电位位之之间间存存在差异，此差异即为在差异，此差异即为 超电位超电位 =| =| 实实- - 可逆可逆| |暴秸拐吭俺咀弹捕傍帜恨枢京昂屎协禄汽感程内碗劣网郁反兄芭赁樊努渔第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论影响因素：影响因素：a) a) 电电流流密密度度 ， b) b) T T ， c) c) 电电 极极 化化 学学 成成 份份 不不 同同 ， 不不 同同 d) d) 产物是气体的电极，其产物是气体的电极，其 大大康打仟靶严逸则鬼建筷弛减徊旁贱云威蓝馏介裔坷搪轮滥型酞疏缘瞧峭敷第五章电化学分析法引论第五章电化学分析法引论
