《仪器分析》（双语版）Part Ⅱ Electroanalysis

Part I Electroanalysis 分类 Potentiometry电位法 polarography Voltammetry,极谱伏安法 Coulometry库仑分析法 Conductimetry电导分析法

Part Ⅱ Electroanalysis 分类 Potentiometry 电位法 polarography Voltammetry , 极谱伏安法 Coulometry 库仑分析法 Conductimetry 电导分析法

Chapter2 Potentiometry电位法 Section 1 principle of potentiometric measuring techniques 1. Chemical cell 化学电池 2. Reference electrode 参比电极 3. Indicator electrode 指示电极 4. Ion-selective electrode 离子选择性电极

Chapter 2 Potentiometry 电位法 Section 1 principle of potentiometric measuring techniques 1. Chemical cell 化学电池 2. Reference electrode 参比电极 3. Indicator electrode 指示电极 4. Ion-selective electrode 离子选择性电极

1. Chemical cell化学电池 化学电池:由两支电极、电解质溶液构成的系统;化学能与电能的 转换装置; 电极:传递电荷的载体。 电化学分析法中涉及到两类化学电池 原电池:自发地将化学能转变成电能; 电解电池:由外电源提供电能,使电流通过电极,在电极上发生电 极反应的装置

化学电池：由两支电极、电解质溶液构成的系统；化学能与电能的 转换装置； 电极 ：传递电荷的载体。 电化学分析法中涉及到两类化学电池： 原电池 ：自发地将化学能转变成电能； 电解电池：由外电源提供电能，使电流通过电极，在电极上发生电 极反应的装置。 1. Chemical cell 化学电池

00V S04 AgNO: Cu"l=0.0200M Ag'=00200M Cu"(aq)+ 2e Cu(s) Ag(s)" Ag(aq)+e Cathode Anode 图电解电池

0.412V Saturated KCl solution C Cu904 gNO Cu]=0.0200M Ag"]=0.0200M Cuts) a Cu(aq)+ 2e Ag(aq)+c≠Ag(s) Anode Cathode 图原电池

原电池及其电动势 阳极:发生氧化反应的电极(原电池的负极); Cu Cu+ 2e 阴极:发生还原反应的电极(原电池的正极); A 8+e Potential of the cellE: e=e-e E4和E称为电极电位

阳极：发生氧化反应的电极（原电池的负极）； 阴极：发生还原反应的电极（原电池的正极）； 原电池及其电动势 Cu Cu + 2e 2+ Ag + + e Ag Potential of the cell E: E = E+ - E- E+ 和 E-称为电极电位

电极电位 当铜片与硫酸铜溶液接触时,金属铜中Cu的化学势 大于溶液中Cu2+的化学势,则锌不断溶解到溶液中,而电 子留在铜片上。结果:金属带负电,溶液带正电;形成 双电层。双电层的形成建立了相间的电位差;电位差排 斥Cu2继续进入溶液;金属表面的负电荷又吸引Cu2+;达 到动态平衡,相间平衡电位.电极电位的大小反映了氧化 还原电对得失电子的能力。 电极电位大,氧化还原电对中的氧化态得电子能力强, 电极电位小,氧化还原电对中的还原态失电子能力强

当铜片与硫酸铜溶液接触时，金属铜中Cu2+的化学势 大于溶液中Cu2+的化学势，则锌不断溶解到溶液中，而电 子留在铜片上。结果：金属带负电，溶液带正电；形成 双电层。双电层的形成建立了相间的电位差；电位差排 斥Cu 2+继续进入溶液；金属表面的负电荷又吸引Cu 2+ ；达 到动态平衡，相间平衡电位.电极电位的大小反映了氧化 还原电对得失电子的能力。 电极电位 电极电位大，氧化还原电对中的氧化态得电子能力强， 电极电位小，氧化还原电对中的还原态失电子能力强

Nernst equation能斯特方程 rt a 2.303RT E=E+-In -ox=e+ g nF nF d R=8.314.T=298K.F=96480C/mol E=0,0.059 OX red

Nernst equation 能斯特方程 red ox red ox red ox a a n E E R T K F C mol a a nF RT E a a nF RT E E lg 0.059 8.314, 298 , 96480 / lg 2.303 ln 0 0 0         

Worked example: 计算由01 molL Cu(SO4)2和0.,1 molL AgNO3组成电池的电动势 E=0,0059,a1-+-+- OX g red Cu= Cut+2eE 0=+0.337V + g +e ag e +0.799V EMF=E-E 0.059 0.059 (E0 Ag/Ag +=,log0.1)-(E Cut/ cu log0. 1) 2 (0.799-0.059)-(0.337-0.03) =0.433V

Worked example: 计算由 0.1 mol/L Cu(SO4)2 和 0.1 mol/LAgNO3组成电池的电动势 red ox a a n E E lg 0 0.059   Cu Cu + 2e 2+ E 0 = +0.337V Ag + + e Ag E 0 = +0.799V V E E EMF E E Ag Ag Cu Cu 0.433 (0.799 0.059) (0.337 0.03) log0.1) 2 0.059 log0.1) ( 1 0.059 ( 0 / 0 / 2               

作业(10/3): 1、计算由0.02 molL Cu(SO)2和0.02mo/ LAgNO3组成电池的电动势 2、计算由01mo/LCu(SO)2和0.1 molL Zn(SO42组成电池的电动势 已知: E -0.763 Zn/Zn

作业（10/3）: 1、计算由 0.02 mol/L Cu(SO4)2 和 0.02 mol/LAgNO3组成电池的电动势 2、计算由 0.1 mol/L Cu(SO4)2 和 0.1 mol/L Zn(SO4)2组成电池的电动势 已知： E V Zn Zn 0.763 0 / 2  