電分析化學(xué)引論

1、電分析化學(xué)引論定義：指一系列基于組成化學(xué)電池中溶液的某種電性定義：指一系列基于組成化學(xué)電池中溶液的某種電性質(zhì)如電流、電位、電量、電導(dǎo)等而建立的分析方法。質(zhì)如電流、電位、電量、電導(dǎo)等而建立的分析方法。 特色：特色： 電化學(xué)方法測量的是元素或化合物的某一種價態(tài)，電化學(xué)方法測量的是元素或化合物的某一種價態(tài)，能進(jìn)行價態(tài)及形態(tài)分析能進(jìn)行價態(tài)及形態(tài)分析,如溶液中如溶液中Ce()和和Ce()各各自含量自含量; 電化學(xué)方法測定的是待測物的活度電化學(xué)方法測定的是待測物的活度()而不是濃度。而不是濃度。 如生理研究中，關(guān)心的是如生理研究中，關(guān)心的是Ca2+, K+活度而不是濃度，活度而不是濃度，植物對各種金屬離子

2、吸收與活度有關(guān)植物對各種金屬離子吸收與活度有關(guān);1. 能研究電子傳遞過程，尤其是生物體內(nèi)。能研究電子傳遞過程，尤其是生物體內(nèi)。電 分 析 化 學(xué) 法化化 學(xué)學(xué) 電電 池池半電池半電池(half cell)：一支電極：一支電極(electrode)和電解質(zhì)溶液和電解質(zhì)溶液組成的電化學(xué)體系。兩個半電池構(gòu)成化學(xué)電池組成的電化學(xué)體系。兩個半電池構(gòu)成化學(xué)電池構(gòu)成電化學(xué)電池的兩個基本要求：構(gòu)成電化學(xué)電池的兩個基本要求： (1)兩個電極（金屬、碳類電極等）由外接導(dǎo)線聯(lián)接兩個電極（金屬、碳類電極等）由外接導(dǎo)線聯(lián)接 (2)電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液無液體接界電池?zé)o液體接界電池兩個電極插入同一電解質(zhì)溶液兩個電極插入同一

3、電解質(zhì)溶液 有液體接界電池有液體接界電池(liquid junction cell)兩個電極兩個電極插入兩個電解質(zhì)溶液，兩溶液間以合適的方式（鹽橋插入兩個電解質(zhì)溶液，兩溶液間以合適的方式（鹽橋等）聯(lián)接，以保證電荷（通過離子）傳遞。等）聯(lián)接，以保證電荷（通過離子）傳遞。 化學(xué)電池的類型化學(xué)電池的類型原電池原電池(Galvanic Cell) 化學(xué)能 電能 負(fù) 極 正 極 陽 極 陰 極電解池電解池（Electrolytic Cell） 電能電能 化學(xué)能化學(xué)能負(fù)極 正極 陰極 陽極Zn2+(aq)+2e-Zn(s)Cu(s) Cu2+(aq)+2e-化學(xué)能化學(xué)能 電能電能正常工作須滿足以下條件：正

4、常工作須滿足以下條件：A)在兩個電極及外接導(dǎo)線中，電子作為電荷載體由一在兩個電極及外接導(dǎo)線中，電子作為電荷載體由一個電極到另一個電極個電極到另一個電極 電子導(dǎo)電電子導(dǎo)電B ) 在 溶 液 中 ， 導(dǎo) 電 由 陰 、 陽 離 子 的 遷 移 進(jìn) 行在 溶 液 中 ， 導(dǎo) 電 由 陰 、 陽 離 子 的 遷 移 進(jìn) 行 離子導(dǎo)電離子導(dǎo)電C)在電極表面的金屬在電極表面的金屬/溶液界面處有電子躍遷的電極反溶液界面處有電子躍遷的電極反應(yīng)發(fā)生應(yīng)發(fā)生 氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)半電池反應(yīng)半電池反應(yīng) 將電子與離子兩個通道結(jié)合起來的氧化還將電子與離子兩個通道結(jié)合起來的氧化還原反應(yīng)原反應(yīng)化學(xué)可逆電池化學(xué)可逆電池：在

5、兩個電極上加上相反電壓，電池即：在兩個電極上加上相反電壓，電池即可產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)反應(yīng)的體系可產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)反應(yīng)的體系化 學(xué) 電 池陰極（陰極（Cathode） :發(fā)生還原反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)陽極（陽極（Anode） :發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)正極：外電路中電子流入的電極正極：外電路中電子流入的電極負(fù)極：外電路中電子流出的電極負(fù)極：外電路中電子流出的電極電池表示式電池表示式： (-) ZnZnSO4(1)CuSO4(2)Cu（+）以以 表示金屬和溶液的兩相界面，以表示金屬和溶液的兩相界面，以 表示鹽橋。習(xí)慣表示鹽橋。習(xí)慣將陽極寫在左邊，陰極寫在右邊。將陽極寫在左邊，陰極寫在右邊。 無無 液液 接接 電電 池池P

6、tH2(P=1atm)H+(0.01M),Cl-(0.01M),AgCl(飽和飽和)Ag2AgCl(s) + H2 (g) 2Ag(s) + 2H+ + 2Cl-Ag( )()()AgCl sAgaqClaq()( )AgaqeAg sCathodeAnode 一些典型的陽極反應(yīng)（氧化反應(yīng)）一些典型的陽極反應(yīng)（氧化反應(yīng)）在惰性電極上發(fā)生：在惰性電極上發(fā)生： Fe2+ Fe3+ e 2Cl- Cl2（g）+ 2e Zn Zn2+ + 2e 典型的陰極反應(yīng)（還原反典型的陰極反應(yīng)（還原反應(yīng)）應(yīng)）Cu2+ + 2e Cu(s) Fe3+ + e Fe2+ 2H+ + 2e H2(g)O2 + 4H+ + 4e 2H2O AgCl(s) + e Ag(s)+ Cl- AgCl(s) Ag+(aq)+ Cl-(aq) Ksp Ag+(aq)+ e Ag(s) 電池的電動勢電池的電動勢 Ecell= c- aEcell 0 自發(fā)進(jìn)行電池反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行電池反應(yīng) 原電池原電池Ecell 0 動態(tài)法電化學(xué)方法 界面法 溶液法電 導(dǎo) 分 析(G = 1/R)電 導(dǎo) 滴 定(G 1/R)電位法(E) 電位滴定控制電位 恒流恒 電 極 電位 庫 侖 分析 伏