石河子大学：《仪器分析》课程教学课件（化学工程与工艺）电位分析 法 Potentiometry

第4章 电位分析法 Potentiometry 通过检测电化学性质如电阻、电位、电 流、电量等，或者检测某种电参数在过程中 的变化情况，或者检测某一组分在电极上析 出的物质质量，根据检测的电参数与化学量 之间的内在联系，对样品进行表征和测量

第4章 电位分析法 Potentiometry 通过检测电化学性质如电阻、电位、电 流、电量等，或者检测某种电参数在过程中 的变化情况，或者检测某一组分在电极上析 出的物质质量，根据检测的电参数与化学量 之间的内在联系，对样品进行表征和测量

通过试液的浓度在某一特定实验条件下与化 学电池中某些物理量的关系来进行分析。 (电位分析、电导分析、库仑分、伏安分析) 将电物理量的突变作为滴定分析中终点的指 示。（电位滴定、电流滴定、电导滴定） ■） 将试液中某一个待测组分通过电极反应转化 为固相，由工作电极上析出的金属或其氧化 物的质量来确定该组分的量

 通过试液的浓度在某一特定实验条件下与化 学电池中某些物理量的关系来进行分析。 （电位分析、电导分析、库仑分、伏安分析）  将电物理量的突变作为滴定分析中终点的指 示。（电位滴定、电流滴定、电导滴定）  将试液中某一个待测组分通过电极反应转化 为固相，由工作电极上析出的金属或其氧化 物的质量来确定该组分的量

4一2电位分析法原理 基本原理： Ox ne =Red E=E9+2.303R7 Cox nF 12 E-K±2.303R7 nF 电位分析法一般需要两个电极：一个指示电极、一个参比电极

基本原理： Ox + ne = Red 4－2 电位分析法原理 Ox Red lg 2.303RT c E E nF c = + Θ x lg RT E K c nF   2.303 电位分析法一般需要两个电极：一个指示电极、一个参比电极

电极种类 (1)金属及其离子电极 AgAg(xmol-L） Ag++e=Ag (2)气体一离子电极 例：标准氢电极 H2(g)=2H+2e Pt.H2 (p-100 MPa)H"(1.0 mol-L)

电极种类 （1）金属及其离子电极 Ag+ + e ＝ Ag （2）气体－离子电极 例：标准氢电极   + -1 Ag Ag mol L x      + -1 Pt, H p=100 MPa H 1.0 mol L 2  + H (g) = 2H + 2e 2

电极种类 (3)氧化还原电极 Fe3+e=Fe2+ PtFe (x mol-L)Fe2 (y mol.L) (4)金属及其难溶盐一阴离子电极 导线 例：Ag-AgC1电极 2AgCl 2e-==2Ag +2C1 KC1溶液 Hg 镀AgCI的Ag丝 多孔物质

（3）氧化还原电极     3+ -1 2+ -1 Pt Fe mol L ,Fe mol L x y   3+ 2+ Fe + e = Fe （4）金属及其难溶盐－阴离子电极 例：Ag-AgCl电极 2AgCl + 2e- == 2Ag +2Cl- 电极种类

电极种类 饱和甘汞电(SCE) Hg,Cl,(s)+2e=2Hg +2CI Hg,Hg2Cl2(s)CI(x mol.L) 导线 导线 绝缘体 铂丝 橡皮帽 汞 内部电极 +甘汞 KC1溶液 多孔物质 多孔物质 内部电极示意图 橡皮帽

饱和甘汞电（SCE） - Hg Cl (s) + 2e = 2Hg + 2Cl 2 2 - -1 Hg,Hg Cl (s) Cl ( mol L ) 2 2 x  电极种类

1、指示电极 在电化学测量过程中，将溶液主体浓 度不发生可觉察变化的体系，相应的电 极称为指示电极。 2、工作电极 如有较大电流通过，溶液主体浓度发 生显著变化的，则相应的电极称为工作 电极。 电位分析法中离子选择性电极为指示电极 电解分析中所用的铂电极为工作电极

1、指示电极 在电化学测量过程中，将溶液主体浓 度不发生可觉察变化的体系，相应的电 极称为指示电极。 2、工作电极 如有较大电流通过，溶液主体浓度发 生显著变化的，则相应的电极称为工作 电极。 电位分析法中离子选择性电极为指示电极 电解分析中所用的铂电极为工作电极

(2)参比电极 具有恒定电位的电极称为参比电极。 例如：饱和甘汞电极、银电极 (3)辅助电极（或对电极） 辅助电极（或对电极）与工作电极形成通路， 它只提供电子传递的场所，在辅助电极上进行的 电化学反应并非实验中需要研究或测试的

（2）参比电极 具有恒定电位的电极称为参比电极。 例如：饱和甘汞电极、银电极 （3）辅助电极（或对电极） 辅助电极（或对电极）与工作电极形成通路， 它只提供电子传递的场所，在辅助电极上进行的 电化学反应并非实验中需要研究或测试的

、 电极电位 将作为电极的金属导体浸入一定的电 解质溶液中将呈现一定的电极电位。 Zn÷Zn2++2e 这是由于金属与溶液交界面发生了电荷 交换的结果。在两相界面上形成了双电 层，产生了一定的电位差

一、电极电位 将作为电极的金属导体浸入一定的电 解质溶液中将呈现一定的电极电位。 Zn ⇌Zn2++2e- 这是由于金属与溶液交界面发生了电荷 交换的结果。在两相界面上形成了双电 层，产生了一定的电位差

电极电位的测量 规定：将标准氢电极作为负极与待测电极组成电池， 电位差即该电极的相对电极电位，比标准氢电极的 电极电位高的为正，反之为负； 例： PtH2(101 325Pa ),H+(1mol/dm)Ag2+(1mol/dm)Ag 电位差：+0.799V; 银电极的标准电极电位：+0.799V。 在298.15K时，以水为溶剂，当氧化态和还原态的活 度等于1时的电极电位称为：标准电极电位

规定：将标准氢电极作为负极与待测电极组成电池， 电位差即该电极的相对电极电位，比标准氢电极的 电极电位高的为正，反之为负； 例： Pt|H2 (101 325Pa ),H+(1mol/dm)||Ag2+(1mol/dm)|Ag 电位差：+0.799 V； 银电极的标准电极电位：+0.799 V。 在298.15 K 时，以水为溶剂，当氧化态和还原态的活 度等于1 时的电极电位称为：标准电极电位。 电极电位的测量