1、電化學分析法引論第1頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四 51 電化學分析法簡介 電化學分析法是建立在物質在溶液中的電化學性質基礎上的一類儀器分析方法。 第2頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四 溶液的電化學性質是指當電流通過溶液構成化學電池時，化學電池的電位、電流、電導和電量等電學性質要隨著溶液的化學組成和濃度的不同而不同的性質。 第3頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四一、電化學分析分類：1.電導分析法2.電位分析法3.電解分析法4.庫侖分析法5.極譜法和伏安法第4頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四1、電導分

2、析法：以測量溶液的電導為基礎的分析方法。 直接電導法：是直接測定溶液的電導值而測出被測物質的濃度。 電導滴定法：是通過電導的突變來確定滴定終點，然后計算被測物質的含量。第5頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四2電位分析法 電位分析法：用一指示電極和一參比電極與試液組成化學電池，在零電流條件下測定電池的電動勢，依此進行分析的方法。 包括： 直接電位法和電位滴定法第6頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四3電解分析法 電解分析法：應用外加電源電解試液，電解后稱量在電極上析出的金屬的質量，依此進行分析的方法。也稱電重量法。第7頁，共43頁，2022年，5月20日

3、，19點2分，星期四4. 庫侖分析法 庫侖分析法：應用外加電源電解試液，根據電解過程中所消耗的電量來進行分析的方法。第8頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四5極譜法和伏安法 兩者都是以電解過程中所得的電流電壓曲線為基礎來進行分析的方法。第9頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四二、優點儀器設備簡單；分析速度快；靈敏度高；選擇性好。第10頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四52 化學電池一、化學電池及其分類：1、化學電池定義： 化學電池是化學能與電能互相轉換的裝置。第11頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四2、電池分類

4、：原電池將化學能轉變成電能的裝置。電解池將電能轉變成化學能的裝置。第12頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四二、化學電池的組成及化學電池的陰極、陽極：1組成：無論是原電池還是電解池，它們都由兩個電極插入電解質溶液中構成。 第13頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四第14頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四第15頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四2化學電池的陰極和陽極： 發生氧化反應的電極稱為陽極，而將發生還原反應的電極叫做陰極。 第16頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四三、電池的表示方法：

5、一般把作為陽極的電極和有關的溶液體系寫在左邊，把作為陰極的電極和有關的溶液體系寫在右邊。每一個不同相的界面用一豎線表示，鹽橋用兩條豎線表示。第17頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四(-) 電極a 溶液(a1) 溶液(a2) 電極b (+)陽極 E 陰極電池電動勢: E = c - a+液接 = 右 - 左+液接第18頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四例1： Zn + CuSO4(2) ZnSO4(1)+Cu 陽極 Zn 2e Zn2+ 陰極 Cu2+ + 2e Cu原電池表示：ZnZnSO4(1)CuSO4(2)Cu第19頁，共43頁，2022年，5

6、月20日，19點2分，星期四例2：2 Ag + Hg2Cl2 2Hg + AgCl 陽極：Ag + Cl- - e AgCl 陰極：Hg2Cl2 + 2e 2Hg + 2Cl-原電池表示為：AgAgCl(s), Cl-(1)Cl-(2), Hg2Cl2(s)Hg(l)第20頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四例3：H2 (P1) + Cl2 (P2) 2HCl 陽極 H2 2e 2H+ 陰極 Cl2 + 2e 2Cl- 原電池表示：PtH2(P1), H+(1)Cl-(2), Cl2(P2)Pt第21頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四53 電極電位：一

7、、電極和電極電位：1、電極：在電化學電池中賴以進行電極反應和傳導電流從而構成回路的部分。第22頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四2、電極的電極電位：在電極與溶液的兩相界面上，存在的電位差即為電極的電極電位。第23頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四二、電極電位的產生：對于一個電極來說，它之所以存在電極電位，是因為存在著相間電位。相間電位是在兩個不同的相之間所存在的電位差。 第24頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四相間電位的產生以液接電位的產生為例說明：第25頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四第26頁，共43頁

8、，2022年，5月20日，19點2分，星期四第27頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四三、電極電位的測量：選用標準氫電極為標準，規定它的電極電位在任何溫度下的電極電位等于零。然后將其它電極與它組成原電池 ，通過測定此原電池的電動勢，就可以得到其它電極相對于標準氫電極的電極電位值。第28頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四1、標準氫電極：Pt|H2 (101325Pa),H+(=1)第29頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四第30頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四即：當H2氣的壓力為101325Pa，H+離子的活度

9、為1mol/L時，該電極稱標準氫電極，規定其電位在所有溫度下都為零。電極反應： 2H+ + 2e H2第31頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四 2. 標準電極電位：常溫條件下(298.15K)，活度a均為1mol/L的氧化態和還原態構成如下電池：Pt H2(101325Pa),H+(a=1M) Mn+(a=1M) M 該電池的電動勢E 即為電極的標準電極電位。第32頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四如Zn 的標準電極電位E0Zn2+/Zn=-0.763V是下列電池的電動勢：Pt H2(101325Pa), H+(1mol/L) Zn2+(1mol/L

10、) Zn 第33頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四 四、電極電位的計算能斯特方程式：對電極反應：aA+bB+ne=cC+dD 其電極電位可由下式計算：第34頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四第35頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四式中：E平衡電極電位；E0標準電極電位；R為氣體常數；n電子轉移數；T絕對溫度；F法拉弟常數，其值為96486。aAa、aBb 、aCc 、aDd分別為組分A、B、C、D的活度。第36頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四若上述反應為電池反應，此式一樣適用。第37頁，共43頁，2022

11、年，5月20日，19點2分，星期四53 電極極化與超電位一、定 義：當有較大電流通過電池時，電極的實際電極電位偏離平衡電極電位的現象稱為電極的極化。第38頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四二、產生極化的原因：（一）濃差極化（二）電化學極化 第39頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四 （一）濃差極化：在有電流流過電極時，由于溶液中離子的擴散速度跟不上電極反應速度而導致電極表面附近的離子濃度與本體溶液中不同，從而使有電流流過電極時的電極電位值與平衡電極電位產生偏差的現象，叫濃差極化。 第40頁，共43頁，2022年，5月20日，19點2分，星期四（二）電化學極化：由于電極反應速度有限造成電極上帶電程度與平衡時不同，而導致有電流通過時的電極電位值偏離平衡時的電極電位的現象，叫電化學極化。第41頁，共43頁，2022年