大连理工大学：《分析化学 Analytical Chemistry》课程电子教案（PPT教学课件）第八章 电位分析法 potentionmetry

普通高等教育课程电子教案系列 nalab DUT 8.1概述 第八章 88.2参比电极 电位分析法 S8.3指示电极 potentionmetry 88.4电位测定法 电化学分折 实验室 88.5电位滴定法 88.6电位分析法计算示例 2021-12110 41

2021年1月28日10时 41分 第八章 电位分析法 §8.1 概述 §8.2 参比电极 §8.3 指示电极 §8.4 电位测定法 §8.5 电位滴定法 §8.6 电位分析法计算示例 potentionmetry

大连理大学 Anal Cheme §81概述 电位分析法是电化学分析的一个重要组成部分。 什么是电化学分析? 应用电化学的基本原理和技术,依据物质的电化学 性质来测定物质组成及含量的分析方法称之为电化学 分析或电分析化学。 电化学分析法类别: 电位分析法、库仑分析法、电解分析法、电导分 析法、极谱分析法。 2021年1月28日10时41分 页

2021年1月28日10时41分 §8.1 概述 电位分析法是电化学分析的一个重要组成部分。 什么是电化学分析 ? 应用电化学的基本原理和技术，依据物质的电化学 性质来测定物质组成及含量的分析方法称之为电化学 分析或电分析化学。 电化学分析法类别： 电位分析法、库仑分析法、电解分析法、电导分 析法、极谱分析法

大连理大学 Anal Cheme 电位分析法: 测量含有待测溶液的化学电池的电动势,确定溶 液中待测组分含量 电位分析法的特点: 灵敏度、选择性、准确度较髙,装置简单。 电位分析法的方式: 电化学分析 直接电位法 实验室 电位滴定 电位分析装置: 电位计4了 参比电极与指示电极 2021年1月28日10时41分

2021年1月28日10时41分 电位分析法： 测量含有待测溶液的化学电池的电动势，确定溶 液中待测组分含量。 电位分析法的特点： 灵敏度、选择性、准确度较高，装置简单。 电位分析法的方式： 直接电位法 电位滴定 电位分析装置： 参比电极与指示电极

大连理大学 Anal Cheme 电位分析法理论基础: 将某金属片浸入该金属离子的水溶液,相界面处 产生扩散双电层.电极电位 RT M+ sn0 Ina M/M nF 将一支参比电极(电位恒定)和一支指示电极(电位 随待测离子活度变化)插入待测溶液 M|M叶‖参比电极 E=9(+) 0)+ L液接申位,较小,可忽略。 2021年1月28日10时41分 页

2021年1月28日10时41分 电位分析法理论基础： 将某金属片浸入该金属离子的水溶液,相界面处 产生扩散双电层.电极电位: n+ = n+ + n+ M o M / M M / M lna nF RT   将一支参比电极(电位恒定)和一支指示电极(电位 随待测离子活度变化)插入待测溶液: M | Mn+ || 参比电极 E = (+) - (-) + L  L 液接电位，较小，可忽略

大连理大学 Anal Cheme E=9+)-9)+n RT E=0参-0 e M/ 参 hnd nF RT K Ina n+ nF (1)电位测定法(直接电位法):由E→aMm 2)电位滴定法:滴定过程中,E随溶液中an+活度改 变而变化,在化学计量点附近产生电位突变。 2021年1月28日10时41分 页

2021年1月28日10时41分 + + + + = − = − = − − n n n n M M o 参 M / M 参 M / M ln ln a nF RT K a nF RT E     E = (+) - (-) + L (1) 电位测定法(直接电位法)：由 E → aMn+ (2) 电位滴定法：滴定过程中，E 随溶液中 aMn+活度改 变而变化，在化学计量点附近产生电位突变

大连理大学 Anal Cheme §8.2参比电极( Reference electrodes) 无法测出一支电极的绝对电极电位,测相对值; 参比电极是测量电池电动势、计算电极电位的基准; 对参比电极的要求: (1)电极电位已知,恒定; (2)有微小电流通过时,电极电位仍保持不变; (3)与不同液体间的接界电位差异很小、数值很低; (4)容易制作、寿命长 (5)最精确的参比电极:标准氢电极(SHE),规定在任 何温度下其电极电位为0V。 2021年1月28日10时41分 页

2021年1月28日10时41分 §8.2 参比电极(Reference electrodes) 无法测出一支电极的绝对电极电位，测相对值； 参比电极是测量电池电动势、计算电极电位的基准； 对参比电极的要求： (1) 电极电位已知，恒定； (2) 有微小电流通过时，电极电位仍保持不变； (3) 与不同液体间的接界电位差异很小、数值很低； (4) 容易制作、寿命长； (5) 最精确的参比电极：标准氢电极(SHE)，规定在任 何温度下其电极电位为 0 V

大连理大学 Anal Cheme 821甘汞电极( Calomel electrodes) 电极反应:Hg2Cl2+2e=2Hg+2Cr 半电池符号:Hg,Hg2CL2(固)kCI 电极结构 导线 导线 绝缘体 铂丝 汞 内部电极 汞+甘汞 多孔物质 KC1溶液 多孔物质 内部电极示意图 橡皮帽 2021年1月28日10时41分 页

2021年1月28日10时41分 8.2.1 甘汞电极(Calomel electrodes) 电 极 反应：Hg2Cl2 + 2e- = 2Hg + 2 Cl- 半电池符号：Hg，Hg2Cl2（固）KCl 电极结构：

大连理大学 Anal Cheme 电极电位:(25℃) 0.059 ga 0.059.k p(Hg, ci SD Hgt/H 2 (CI) 0.059ga(Cl) Hg cl2 /Hg 01moL甘汞电极标准甘汞电极(NCE)「饱和甘汞电极(SCE KCl浓度 0.1 mol/l 1.0 mol/L 饱和溶液 电极电位(V) +0.3365 +0.2828 +0.2438 温度校正,对于SCE,t℃时的电极电位为: q=0.2438-76×104(t-25)(V) 2021年1月28日10时41分 页

2021年1月28日10时41分 电极电位：（25℃） 0 059lg (Cl ) (Cl ) lg 2 0 059 lg 2 0 059 O ' H g Cl /Hg 2 O sp(Hg Cl ) H g /Hg H g O H g /Hg 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 − − = − = + = + + + + . a a . K a .      0.1mol/L 甘汞电极 标准甘汞电极(NCE) 饱和甘汞电极(SCE) KCl 浓度 0.1 mol / L 1.0 mol / L 饱和溶液 电极电位（V） +0.3365 +0.2828 +0.2438 温度校正，对于SCE，t ℃时的电极电位为：  t= 0.2438 - 7.6×10-4 (t - 25) （V）

大连理大学 Anal Cheme 822银-氯化银电极 Silver-silver chloride electrodes 银丝镀上一层AgC沉淀浸在一定浓度的KC溶液中 即构成了银氯化银电极 电极反应:AgCl+e=Ag+Cr 半电池符号:Ag,AgCl固KCl 电极电位(25℃): 导线 0=0A g/Aa+0.059g0g KC1溶液 K sp(AgCl) Ag/Ag +0.059g 镀AgCl的Ag丝 0=0° agua-0.059gcr 多孔物质 2021年1月28日10时41分 页

2021年1月28日10时41分 8.2.2 银-氯化银电极(Silver-silver chloride electrodes) 银丝镀上一层AgCl沉淀,浸在一定浓度的KCl溶液中 即构成了银-氯化银电极。 电极反应：AgCl + e - = Ag + Cl- 半电池符号：Ag，AgCl（固）KCl 电极电位（25℃）：  =  Ag+/Ag + 0.059lgaAg+  =  AgCl/Ag - 0.059lgaCl- - Cl O sp(AgCl) Ag /Ag 0 059lg a K =  + +

大连理大学 Anal Cheme 表42-2银氯化银电极的电极电位(25℃) 0 ImolLAg-agCI电极标准 Ag-AgCl电极饱和 Ag-AgCI电极 KCl浓度 0. 1 mol/L 1.0 mol/L 饱和溶液 电极电位(V) +0.2880 +0.2223 +0.2000 温度校正,(标准Ag-AgCl电极) t℃时的电极电位为: 0=0.2223-6×104(t-25)(V) 2021年1月28日10时41分 页

2021年1月28日10时41分 表4-2-2 银-氯化银电极的电极电位（25℃） 0.1mol/LAg-AgCl 电 极 标准 Ag-AgCl 电极 饱和 Ag-AgCl 电极 KCl 浓度 0.1 mol / L 1.0 mol / L 饱和溶液 电极电位（V） +0.2880 +0.2223 +0.2000 温度校正，（标准Ag-AgCl电极）， t ℃时的电极电位为：  t= 0.2223 - 6×10-4 (t - 25) (V）