北京交通大学：《环境分析化学》课程教学课件（讲稿）第十五章 电化学分析法 Electrochemical Methods

Chap.12 电化学分析法Electrochemical Methods812.1概述什么是电化学分析？应用电化学的基本原理和实验技术，依据物质电化学性质来测定物质组成及含量的分析方法称为电化学分析或电分析化学。电化学分析法的特点（1）灵敏度、准确度高，选择性好；能进行组成、状态、价态和相态分析。（2）电化学仪器装置较为简单，操作方便直接得到电信号，易传递，尤其适合于生产自动控制和在线分析（3）应用广泛传统电化学分析：无机离子的分析：测定有机化合物也日益广泛：有机电化学分析：药物分析：

Chap.12 电化学分析法 Electrochemical Methods §12.1概述 一、 什么是电化学分析？应用电化学的基本原理和实验 技术，依据物质电化学性质来测定物质组成及含量的分析方法 称为电化学分析或电分析化学。 二、电化学分析法的特点 （1）灵敏度、准确度高，选择性好；能进行组成、状态、价态和相 态分析。 （2）电化学仪器装置较为简单，操作方便 直接得到电信号，易传递，尤其适合于生产自动控制和在线分析 （3）应用广泛 传统电化学分析：无机离子的分析； 测定有机化合物也日益广泛； 有机电化学分析；药物分析；

三、分类1.（1）电导分析法（2）电位分析法（3）伏安分析法（4）极谱分析法（5）库仑分析法2．电位滴定法（1）电导滴定（2）电位滴定（3）电流滴定3．电解分析法

三、分类 1.（1）电导分析法 （2）电位分析法 （3）伏安分析法 （4）极谱分析法 （5）库仑分析法 2．电位滴定法 （1）电导滴定 （2）电位滴定 （3）电流滴定 3．电解分析法

812.2电化学分析基础一化学电池chemical cell1.原电池 化学能一→电能2．电解池也电能一化学能3．电导池电解质溶液的导电特性

§12.2 电化学分析基础 一 化学电池chemical cell 1．原电池 化学能→电能 2．电解池 电能→化学能 3．电导池 电解质溶液的导电特性

原电池0.4121阳极：发生氧化反应的电极（负Saturated KCI solution极）;发生阴极：还原反应的CuAg电极（正极）;AgNO,Cuto,阳极≠正极[Ag]=0.0200M1Cu-tl=0.0200M阴极≠负极Ag(ag)+e=Ag(s)Culs)Cur(aq)+2eCathodeAnode电极电位较图原电池正的为正极

原电池 阳极：发生 氧化反应的 电极（负 极）； 阴极：发生 还原反应的 电极（正 极）； 阳极≠正极 阴极≠负极 电极电位较 正的为正极

正极 Cu2++2e=Cu(还原反应)负极 Zn - 2e=Zn2+(氧化反应)电池反应为Zn+ Cu2+=Zn2++ Cu电池符号：Zn2+ Zn：Cu2+ 」Cu

正极 Cu2+ + 2e = Cu (还原反应) 负极 Zn - 2e = Zn2+ (氧化反应) 电池反应为Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu 电池符号：Zn2+∣ Zn; Cu2+ ∣ Cu

电解电池0.450V阳极：发生氧化反应的电极（正极）;阴极：发生还Cu原反应的电极Ag（负极）；阳极=正极CuSo,AgNO,阴极=负极[Ag1=0.0200M(Cu2*1=0.0200MAgtshAg(ag+eCu2ag)+2eCuls)AnodeCathode图电解电池

电解电池 阳极：发生氧 化反应的电极 （正极）； 阴极：发生还 原反应的电极 （负极）； 阳极=正极 阴极=负极

电池电动势1.电极和溶液的相界面电位差2．电极和导线的相界面电位差3.液体与液体的相界面电位差液体接界电位产生的原因：各种离子具有不同的迁移速率而引起。0:Ha*Ha+H+H+耳+C104市C104→C104C1040.10.010.10.10.10.1mol/LBol/LE=β+- Bo1/1

二、电池电动势 1．电极和溶液的相界面电位差 2．电极和导线的相界面电位差 3．液体与液体的相界面电位差 液体接界电位产生的原因：各种离子具有不同的迁移 速率而引起。 E=φ+ - φ-

三、电极电位electrochemicalpotentials1．标准电极电位@0(H+/H)=0 V在任何温度下标准氢电极的电极电势都为080HH, (100kPa)锻铂黑的铂片[H']-1mol-L

三、电极电位 electrochemical potentials 1．标准电极电位 Φ0 (H+ /H2 )=0V 在任何温度下标准氢电极的电极电势都为0

2.电极电位方程式nernst equation对于任意一个电极反应aOx + ne = bRed@= β0 +0.059/n Ig[Ox]a/[Red]b3.条件电极电位

2.电极电位方程式nernst equation 对于任意一个电极反应 aOx + ne = bRed Φ= φ0 +0.059/n lg[Ox]a /[Red]b 3．条件电极电位

四、电解和极化1.分解电压和反电压2.超电位超电位产生的原因：（1）电化学极化（2）浓差极化3.．极化现象般阳极极化时，其电极电位更正；阴极→极化时，电极电位更负

四、电解和极化 1．分解电压和反电压 2．超电位 超电位产生的原因：（1）电化学极化（2） 浓差极化 3．极化现象 一般阳极极化时，其电极电位更正；阴极 极化时，电极电位更负