第08章电化学分析 课件(共47张PPT)- 《分析化学(第6版)》同步教学（高教版）

(课件网) 电位分析法 §1 概述 §2 电极 1. 参比电极 2. 指示电极 §4 电位滴定法 §3 直接电位测定法 3. 离子选择性电极性能指标 主要内容 电化学分析：利用物质的电学及电化学性 质测定物质组成和含量的分析方法。 原电池 电解池 物质量与电学量关系 c~ 电位差 电位分析 c~ 电阻 电导分析 c~ 电量 库仑分析 c~ I、E 伏安分析 电容量分析 电重量分析 电位滴定 电导滴定 电流滴定 电量测定 §1 概述 电位分析法：利用电极电位与浓度的关系测定物质含量的分析方法。 §1 概述 原电池 参比电极 指示电极 指示电极 直接电位法 电位滴定法 电位分析法分类 直接电位法：通过测量电池电动势直接 求出待测物质含量的方法。 电位滴定法：通过滴定过程中电池电动 势的突变来确定滴定终点 从而求出待测物质的含量。 §1 概述 1. 灵敏度高 2. 选择性好 3. 适用于微量、常量组分测定 4. 仪器设备简单，价格低廉 5. 操作简便 §1 概述 电位分析法特点： 类型：标准氢电极 甘汞电极 银—氯化银电极 一、参比电极 二级标准 要求：重现性好，稳定性好，可逆性好， 电极电位恒定 特点：与被测离子的浓度变化无关 一级标准 §2 电极 a) 一级标准：标准氢电极 人为规定：在任意温度下， 参比电极 §2 电极 b) 二级标准： 电极反应： 半电池组成： 甘汞电极 参比电极 §2 电极 　 0.1mol L-1甘汞电极 标准甘汞电极(NCE) 饱和甘汞电极(SCE) KCl浓度 0.1mol L-1 1.0 mol L-1 饱和溶液 电极电位 +0.3365V +0.2828V +0.2438V 半电池组成： 电极反应： Ag ~ AgCl电极 参比电极 §2 电极 　 0.1mol L-1 Ag-AgCl电极 标准Ag-AgCl电极 饱和Ag-AgCl电极 KCl浓度 0.1 mol L-1 1.0 mol L-1 饱和溶液 电极电位 +0.2880 V +0.2223 +0.2000 指示电极 1）金属-金属离子电极（第一类电极） 2）金属-金属难溶盐电极（第二类电极） 2、指示电极 金属离子与金属直接交换电子 （Mn+ M） 3）惰性电极： 例：Pt Fe3+(a1), Fe2+(a2) Pt，H2 H+(a) 常用铂电极或石墨电极，协助电子转移。 例：甘汞电极 §2 电极 4）离子选择性电极： 用于以电位法测定试液中某些特定离子 活度的指示电极 §2 电极 指示电极 晶体 单晶 氟电极 多晶 气敏电极 酶电极 离子选择性电极 分类： 非晶体 流动载体电极 玻璃电极 敏化 电极 原 电极 固定基体电极 选择性好：仅对溶液中特定离子有选择性响应 灵敏度高 (10-9 ~ 10-1 mol L-1) 特点： 结构上的关键：有一个敏感的膜元件 不同材料组成的薄膜对离子有选择性；离子在膜表面渗透、交换，使膜内外两测被测离子活度不同从而产生电位差，即产生 膜。 §2 电极 指示电极 （1）玻璃电极 内参比液： 0.1mol·L-1HCl 或 pH=4或pH=7的缓冲液 构造： 玻璃膜的结构 : 玻璃膜：30 ~ 100 微米厚 §2 电极 指示电极 外部试液 a外 内部参比 a内 水化层 水化层 干玻璃 Ag+AgCl Na+- Gl- + H+ = H+-Gl- + Na+ 因为平衡常数很大，因此，玻璃膜内外表层中的Na+的位置几乎全部被H+所占据，从而形成一层很薄的溶胀硅酸层 (水化层)。 §2 电极 指示电极 膜电位的产生机理 : 活化：玻璃电极使用前，应在水中浸泡>24小时，使内外玻璃膜与水溶液接触，Na2SiO3晶体骨架中的Na+与水中的H+发生交换： ＋－ ＋－ ＋－ ＋－ ＋－ ＋－ 内 外 表面点位被H+离子占据 表面点位被H+离子占据 内水合硅胶层 0.05~1 m M+点位 H+ Na+ 外水合硅胶层 0.05~1 m M+点位 Na+ H+ 干玻璃层30~100 m M+点位 Na+ 内部缓冲液 aH+内参比 外部试液 aH+试液 膜＝ 外－ 内 －＋ －＋ －＋ －＋ －＋ －＋ §2 电极 指示电极 H+(水化层） H+（试液） H+(水化层） H+（内参） 内外水化层离子交换能力相同 aH+外水＝a H+内水 理论上：玻璃膜 ... ...