电位分析法

null 电位分析法 Potentiometric analysis 电位分析法 Potentiometric analysis 知识要点知识要点了解和掌握IUPAC关于电池或电反应的有关符号规定，以及电池图解式的 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示规则 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 电极电位与条件电位的区别 电极电位的计算 电池电动势的计算 溶度积常数和配合物稳定常数的计算 参比电极的选择 指示电极的分类 电位分析电位分析 由指示电极、参比电极和待测溶液构成原电池，直接测量电池电动势并利用Nernst公式来确定物质含量的方法。 E＝常数± (0.059/n)lna方法分类方法分类  直接电位法：测定原电池的电动势或电极电位，利用Nernst方程直接求出待测物质含量的方法。  电位滴定法：向试液中滴加可与被测物发生氧化还原反应的试剂，以电极电位的变化来确定滴定终点，根据滴定试剂的消耗量间接计算待测物含量的方法。 null 1.半反应式的写法及电极符号 Ox + ne- = Red 以还原形式表示，规定金属电极与标准氢电极组成电池时，金属带静电的符号为正电荷时，则其电极电位为正值，金属带负电荷时，则其电极电位为负值。 推广之，任何两电极组成的电池，正者即为“正极”，负者即为“负极”。 一．电位分析 的一些重要概念 2．化学电池 化学电池（chemical cell）： 原电池（Galvanic cell） 电解池（Electrolytic cell ） 2．化学电池 化学电池（chemical cell）： 原电池（Galvanic cell） 电解池（Electrolytic cell ） 化学电池是化学能与电能互相转换的装置．能自发地将化学能转变成电能的装置称为原电池；而需要从外部电源提供电能迫使电流通过，使电池内部发生电极反应的装置称为电解电池。当电池工作时，电流必须在电池内部和外部流通，构成回路。电流是电荷的流动，外部电路是金属导体，移动的是带负电荷的电子。电池内部是电解质溶液，移动的是分别带正、负电荷的离子。为使电流能在整个回路中通过，必须在两个电极的金属／溶液界面处发生有电子跃迁的电极反应，即离子从电极上取得电子，或将电子交给电极。通常将发生氧化反应的电极（离子失去电子）称为阳极，发生还原反应的电极（离子得到电子）称为阴极。null液接电池 null非液接电池 化学电池可用图解法表示： Zn︱ZnSO4（0.1mol/L）‖CuSO4(0.1mol/L) ︱Cu 化学电池可用图解法表示： Zn︱ZnSO4（0.1mol/L）‖CuSO4(0.1mol/L) ︱Cu 写电池式的规则： （1）左边电极进行氧化反应，右边电极进行还原反应。 （2） 电极的两相界面和不相混的两种溶液之间的界面、都 用单竖线“︱”表示。当两种溶液通过盐桥连接时，已消除液接电位时，则用双竖线“‖”表示。 （3）电解质位于两电极之间。 （4）气体或均相电极反应，反应本身不能直接作电极，要用惰性材料作电极，以传导电流，在表示图中要指出何种电极材料（如Pt, Au, c等）。 （5）电池中的溶液应注明浓（活）度，如有气体则应注明压力，温度，若不注明系指摄氏25oC和1大气压。3.电极反应称呼及正负电极的关系 3.电极反应称呼及正负电极的关系 （1）发生氧化反应的电极称为阳极，发生还原反应的电极称为阴极。 而电极的正和负是由两电极二者相比较，正者为正，负者为负。也就是说，阳极不一定是正极，负极也不一定是阴极。 （2）电动势表示方法 （2）电动势表示方法 E为正时，为自发电池，为负时，是电解池。 自发电池： 阴极 还原反应（右+） 阳极 氧化反应（左-） 电 解 池： 阴极 还原反应（右-） 阳极 氧化反应（左+） 二．电极电位及其测量二．电极电位及其测量 什么是电极电位？例如一金属棒插入其盐溶液中，在金属与溶液界面建立起“双电层”，引起位差，即为电极电位。 　　　 　　　电极电位的产生：金属和溶液化学势不同——电子转移——金属与溶液荷不同电荷——双电层——电位差——产生电极电位。 null　　　单个电极电位无法测定电极电位！规定氢电极，在任何温度下的电位为零。 　　　 其电极反应为电极电位的测量电极电位的测量　　　一般情况下，电极电位由三种方法得到：（1）由欲测电极与标准氢电极组成电池，测出该电极的电极电位。（2）电热力学数据计算出。（3）再是可利用稳定的参比电极作为欲测电极的对电极测出电位后，再推算出该电极的电极电位。三．标准电极电位与式量电位或条件电位 standard formal conditional 三．标准电极电位与式量电位或条件电位 standard formal conditional 1．标准电极电位 当活度比为1时，此时，即为标准化电极电位。 如果考虑活度系数，写成： 如果考虑活度系数，写成： 决定于溶液的离子强度。如果说考虑络合效应等，称为条件电位。 参比电极参比电极与被测物质无关、电位已知且稳定，提供测量电位参考的电极。 标准氢电极可用作测量标准电极电位的参比电极。但由于该种电极制作麻烦、使用过程中要使用氢气，因此，在实际测量中，常用其它参比电极来代替。四．指示电极与参比电极 甘汞电极(Calomel electrode)甘汞电极(Calomel electrode)　组成：由汞、Hg2Cl2和已知浓度的KCl溶液组成。 　　Hg Hg2Cl2,KCl(xM) 　 　电极反应：Hg2Cl2(s) + 2e = 2Hg(l) + 2Cl- 　　电极电位 特点特点a) 制作简单、应用广泛； b) 使用温度较低(<40oC)且受温度影响较大(当T从20oC~25oC时，饱和甘汞电极电位从0.2479V~2444V, E=0.0035 V); c) 当温度改变时，电极电位平衡时间较长； d) Hg(II)可与一些离子反应。Ag/AgCl电极Ag/AgCl电极定 义：该参比电极由插入用AgCl饱和的一定浓度(3.5M或饱和KCl溶液)的KCl溶液中构成。 电池组成：Ag AgCl,(xM)KCl  电极反应：AgCl + e == Ag + Cl- 电极电位： 构 成：同甘汞电极，只是将甘汞电极内管中的(Hg,Hg2Cl2+饱和KCl)换成涂有AgCl的银丝即可。 特 点： 　　　a) 可在高于60oC的温度下使用； 　　　b) 较少与其它离子反应(如可与蛋白质作用)并导致与待测物界面的堵塞。 参比电极使用注意事项 参比电极使用注意事项 1　电极内部溶液的液面应始终高于试样溶液液面！(防止试样对内部溶液的污染或因外部溶液与Ag+、Hg2+发生反应而造成液接面的堵塞，尤其是后者，可能是测量误差的主要来源) 　　2　上述试液污染有时是不可避免的，但通常对测定影响较小。但如果用此类参比测量K+、Cl-、Ag+、Hg2+ 时，其测量误差可能会较大。这时可用盐桥(不含干扰离子的KNO3或Na2SO4)来克服。 指示电极的类型 指示电极的类型    (1) 一类电极 　　　指金属与该金属离子溶液组成的体系，其电极电位决定于金属离子的活度。(2) 第二类电极 (2) 第二类电极 系指金属及其难溶盐（或络离子）所组成的电极体系。它能间接反映与该金属离子生成难溶盐（或络离子）的阴离子的活度。 　　　这类电极主要有AgX及银络离子，EDTA络离子,汞化合物等。甘汞电极属此类。 (3)    第三类电极 　　　是指金属及其离子与另一种金属离子具有共同阴离子的难溶盐或难离解的络离子组成的电极体系，典型例子是草酸盐： 　　　　Ag2C2O4，CaC2O4 Ca2+︱Ag（5） 膜电极－离子选择性电极 （5） 膜电极－离子选择性电极 　　　膜电极组成的半电池，没有电极反应；相界间没有发生电子交换过程。表现为离子在相界上的扩散，用Donnan 膜理论解释，该类主要指离子选择性电极。 (4)零类电极 (4)零类电极 　　系指惰性金属电极，Pt，C，Au等。 Fe3+，Fe2+︱Pt