分析化学之仪器分析第17章电分析化学引论.ppt

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1、16 五月 2023第1页 分析化学研究所 仪分实验大课通知仪分实验大课通知时间：时间：2010年年3月月17日下午日下午2:30地点：化学楼地点：化学楼101大教室大教室16 五月 2023第2页 分析化学研究所 第第17章章电分析化学引论电分析化学引论(AnIntroductiontoElectroanalyticalChemistry)16 五月 2023第3页 分析化学研究所 定定义义：指指一一系系列列基基于于组组成成化化学学电电池池中中溶溶液液的的某某种种电电性性质质如如电流、电位、电量、电导等电流、电位、电量、电导等而建立的分析方法。而建立的分析方法。特色：特色：1.电电化化学学方

2、方法法测测量量的的是是元元素素或或化化合合物物的的某某一一种种价价态态，能能进进行行价价态态及及形形态态分分析析,如如溶溶液液中中Ce()和和Ce()各各自含量自含量;2.电电化化学学方方法法测测定定的的是是待待测测物物的的活活度度()而而不不是是浓浓度度。如如生生理理研研究究中中，关关心心的的是是Ca2+,K+活活度度而而不不是是浓浓度度，植物对各种金属离子吸收与活度有关植物对各种金属离子吸收与活度有关;3.能研究电子传递过程，尤其是生物体内。能研究电子传递过程，尤其是生物体内。电电分分析析化化学学法法16 五月 2023第4页 分析化学研究所 化化 学学 电电 池池半半电电池池(halfc

3、ell)：一一支支电电极极(electrode)和和电电解解质质溶溶液液组成的电化学体系。两个半电池构成化学电池组成的电化学体系。两个半电池构成化学电池构成电化学电池的两个基本要求：构成电化学电池的两个基本要求：(1)两个电极（金属、碳类电极等）由外接导线联接两个电极（金属、碳类电极等）由外接导线联接(2)电解质溶液电解质溶液无液体接界电池无液体接界电池两个电极插入同一电解质溶液两个电极插入同一电解质溶液 有有液液体体接接界界电电池池(liquidjunctioncell)两两个个电电极极插插入入两两个个电电解解质质溶溶液液，两两溶溶液液间间以以合合适适的的方方式式（盐盐桥桥等）联接，以保证电

4、荷（通过离子）传递。等）联接，以保证电荷（通过离子）传递。16 五月 2023第5页 分析化学研究所 化学电池的类型化学电池的类型原电池原电池(GalvanicCell)化学能 电能 负负极极正正极极阳阳极极阴阴极极16 五月 2023第6页 分析化学研究所 电解池电解池（ElectrolyticCell）电能电能化学能化学能负极负极正极正极阴极阴极阳极阳极Zn2+(aq)+2e-Zn(s)Cu(s)Cu2+(aq)+2e-16 五月 2023第7页 分析化学研究所 化学能化学能电能电能正常工作须满足以下条件：正常工作须满足以下条件：A)在在两两个个电电极极及及外外接接导导线线中中，电电子子作

5、作为为电电荷荷载载体体由由一一个电极到另一个电极个电极到另一个电极电子导电电子导电B)在在溶溶液液中中，导导电电由由阴阴、阳阳离离子子的的迁迁移移进进行行离离子导电子导电C)在在电电极极表表面面的的金金属属/溶溶液液界界面面处处有有电电子子跃跃迁迁的的电电极极反反应发生应发生氧化还原反应氧化还原反应半半电电池池反反应应将将电电子子与与离离子子两两个个通通道道结结合合起起来来的的氧氧化化还还原反应原反应化化学学可可逆逆电电池池：在在两两个个电电极极上上加加上上相相反反电电压压，电电池池即即可产生逆转反应的体系可产生逆转反应的体系化化学学电电池池16 五月 2023第8页 分析化学研究所 阴极（阴

6、极（Cathode）:发生还原反应发生还原反应阳极（阳极（Anode）:发生氧化反应发生氧化反应正极：外电路中电子流入的电极正极：外电路中电子流入的电极负极：外电路中电子流出的电极负极：外电路中电子流出的电极电池表示式电池表示式：(-)ZnZnSO4(1)CuSO4(2)Cu（+）以以表表示示金金属属和和溶溶液液的的两两相相界界面面，以以 表表示示盐盐桥桥。习习惯惯将阳极写在左边，阴极写在右边。将阳极写在左边，阴极写在右边。16 五月 2023第9页 分析化学研究所 无无液液接接电电池池PtH2(P=1atm)H+(0.01M),Cl-(0.01M),AgCl(饱和饱和)Ag2AgCl(s)+

7、H2(g)2Ag(s)+2H+2Cl-AgCathodeAnode16 五月 2023第10页 分析化学研究所 一些典型的阳极反应（氧化反应）一些典型的阳极反应（氧化反应）在惰性电极上发生：在惰性电极上发生：Fe2+Fe3+e2Cl-Cl2（g）+2eZnZn2+2e16 五月 2023第11页 分析化学研究所 典型的阴极反应（还原反应）典型的阴极反应（还原反应）Cu2+2eCu(s)Fe3+eFe2+2H+2eH2(g)O2+4H+4e2H2OAgCl(s)+eAg(s)+Cl-AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)KspAg+(aq)+eAg(s)16 五月 2023第12页 分析化

8、学研究所 l电池的电动势电池的电动势Ecell=c-alEcell0自发进行电池反应自发进行电池反应原电池原电池lEcell0 动态法动态法电化学方法电化学方法界面法界面法溶液法溶液法电电导导分分析析(G=1/R)电电导导滴滴定定(G 1/R)电位法电位法(E)电位滴定电位滴定控制电位控制电位恒流恒流恒恒电电极极电电位位库库仑仑分分析析 伏安法伏安法 I=f(E)安安培培滴滴定定电重量法电重量法 库仑滴定库仑滴定 Q=I t电重量法电重量法 16 五月 2023第35页 分析化学研究所 参参考考书书阿阿伦伦.J.巴巴德德,拉拉里里.R.福福克克纳纳著著,邵邵元元华华，朱朱果果逸逸，董董献献堆堆，张张柏柏林林译译，电电化化学学方方法法原原理理和和应应用用,第第二二版版,化学工业出版社化学工业出版社