null电化学
分析
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概述电化学分析概述 电化学分析是用专门的仪器测量电化学电池的电压、电流、电阻和电量等电化学参数的方法。利用物质的电学及电化学性质来测定物质含量。
分类：电位分析法，电解分析法，电导分析法和伏安法等等。
电位分析法电位分析法 电位分析法是将合适的指示电极和参比电极插入到被测溶液组成的电化学电池，通过测定电池的电动势或指示电极电位的变化进行分析的方法。
直接电位法（Direct potentiometry）从E原计算浓度的方法。
电位滴定法（Potentiometric titration）用指示电极电位的突变来指示滴定反应终点的的方法。一、电位法基本原理一、电位法基本原理
1、电化学电池
2、指示电极和参比电极
3、Nernst方程1、电化学电池1、电化学电池组成：两个电极插入溶液中组成。
电极可以相同，也可以不同；溶液可以相同，也可以不同。最常见的是不同的电极插入不同的溶液中，由盐桥连接而成的电池。
分类：根据是否可自发进行，分为原电池和电解池。null＋－＋－源电池电解池IVV一个简单的原电池一个简单的原电池电池反应电池反应1、在锌极上发生的（氧化）反应为：
ZnZn2++2e ，锌比较活泼，易失去电子形成锌离子进入溶液，电子保留在锌极上，溶液显负正电性，锌极显负电性。
2、在铜极上发生的（还原）反应为：
Cu2++2eCu ，铜相对不活泼，可得到电子形成原子铜而附着于铜极上，溶液显负电性，铜极显正电性。
3、用导线连接两个电极，产生电流。电池的图解表达式电池的图解表达式以上电池的表达式为
Zn|ZnSO4(1mol/L)||CuSO4(1mol/L)|Cu
书写规则：
进行氧化反应的电极写在左边，进行还原反应的电极写在右边；两相界面或不相混溶的两种溶液之间的界面，用单竖线|表示；盐桥用双虚线||表示；电池中的溶液注明浓（活）度，气体应注明温度和压力等液接电位液接电位是指两种不同组分的溶液或组成相同但浓度不同的溶液接触面两边存在的电位，是由于离子在通过相界面时扩散速率不同而形成的。
盐桥可以降低或消除液接电位。盐桥内充满高浓度KCl或NH4Cl，盐桥两端有两个液接面，主要以Cl和K的扩散为主，他们的扩散速率基本相等，电位可抵消。2、指示电极和参比电极2、指示电极和参比电极指示电极：电极电位值随着被测离子的活（浓）度变化而变化的一类电极。
指示电极要求（1）电极电位与被测离子的活度的关系应符合nernst方程式；（2）相应快，重现性好；（3）结构简单，易于使用。指示电极分类指示电极分类1、金属基电极：以金属为基体，基于电子转移反应的一类电极。
（1）金属—金属离子电极：如Zn|Zn2+
（2）金属---金属难溶盐电极：如Ag|AgCl
（3）惰性金属电极：如Pt或Ar等
2、膜电极：离子选择性电极，是以固体膜或液体膜为传感器，能对特定离子产生相应的电极。参比电极参比电极参比电极是在一定条件下，电位基本恒定的电极。
要求：（1）电位基本恒定；
（2）重现性好；
（3）装置简单，方便耐用；
常见参比电极：饱和甘汞电极（SCE）和Ag-AgCl电极。最常用的是前者。常见参比电极特点常见参比电极特点饱和甘汞电极：电极表示式为：
Hg|Hg2Cl2(S)|KCl，电极电位随着KCl的浓度发生变化。当Cl-的浓度一定时，SCE的电位是固定的。
Ag-AgCl电极：表达式为：
Ag|AgCl|KCl，当KCl的离子一定时，此电极的电位也是固定的。nullnull 电池电动势为
从技术上说，单个的电极电位是无法测量的，还需要一支电极电位恒定的参比电极与其组成一个原电池才能进行电位测量。设原电池为：null3、能斯特(Nemst)方程：为平衡电位为
标准
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电极电位n为电极反应转移的电子数
F为法拉第常数(96487C·mol-1)R摩尔气体常数(8.314J·mol -1·K-1) ；T为绝对温度氧化态Mn+的活度还原态M的活度null 标准电极电位的定义：298K，氧化态和还原态的活度为1mol·L-1时测得的电池电动势（电位），称之为标准电极电位。
对于金属还原态的活度为常数1, 上式为 即 EZn = f（Zn2+）
通过原电池的作用将化学能转换为了电能.（25℃）二、直接点电位定法二、直接点电位定法是选择合适的指示电极与参比电极，插入到待测溶液中组成原电池，通过测定原电池的电动势，利用电池电动势和被测组分浓度（活度）之间的函数关系，直接求出待测组分浓度（活度）的方法。
最常见的是测定H+浓度的pH计，以及生物膜电极等。1、溶液pH值的测定1、溶液pH值的测定测定溶液pH的电极有许多，主要的是pH玻璃电极，采用的参比电极多为SCE。
这种电极实际上就是一种离子选择性电极，它是对溶液中的H+有选择性响应的电极。
null+ + + + +
+ + + + +H+H+干玻璃水化层水化层E膜 = E外－E内----------内参比电极Na2O，CaO2， SiO2Na+Na+H+ + Na+GL- Na+＋H+GL-
（中性、酸性）水化后水化层成为阴离子被固定的氢离子选择性通透膜。pH测定的原理和方法pH测定的原理和方法玻璃膜电极主要是溶液中的H+与玻璃中的Na+进行交换所导致的电极电位，
根据前边所述的公式，玻璃膜电极的电位可用如下公式计算：null当以玻璃膜电极和饱和甘汞电极测定溶液的pH时，组成的原电池为：
Ag|AgCl(S),内充液|玻璃膜|试液|| KCl(饱和),HgCl2(S)|Hg(+)
电池电动势为：
E=φ甘汞-φ玻璃= φ甘汞-（K-0.059pH），
由于该方程中“φ甘汞”是固定的，只有E和pH为未知。所以，测定两次建立一个方程组就可以得到溶液的pH。pH测定的方法pH测定的方法（1）取一标准缓冲溶液，用以上电极组合进行测定，根据溶液的pHs和得到的电动势，得到一个方程：
Es= φ甘汞-K+0.059pHs
（2）取待测溶液，用同一组电极进行测定，得到相应的电动势，假设此时的pH为pHx，那么得到的另一个方程为：
Ex= φ甘汞-K+0.059pHxnull第一个公式减去第二个公式，得到：
Es-Ex=0.059（pHs-pHx），
在该公式中，只有pHx是未知的，所以很容易得到结果。
所以在正式测定中，需要一个标准缓冲溶液进行校正。这样可以去掉系统误差的影响。2、玻璃膜电极的测量范围2、玻璃膜电极的测量范围玻璃膜电极可测定的pH范围理论上为pH1~9。
若pH>9，则溶液中的H+浓度过低，此时电极的响应不灵敏，测定结果要比实际的低。
同理，当溶液的pH<1时，则出现测定值比实际值大的情况。前者称为碱差，后者称为酸差。三、电位滴定法几种常见的终点判断方法三、电位滴定法几种常见的终点判断方法nullnull
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